问题
计算题
如图所示,AO是具有一定质量的均匀细杆,可绕O轴在竖直平面内自由转动,细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触,圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡,已知杆的倾角θ=60°,球的重力大小为G,竖直挡板对球的压力大小为各处的摩擦都不计。试回答下列问题:
(1)作出圆柱体的受力分析图;
(2)通过计算求出均匀细杆AO对圆柱体的作用力的大小和水平地面对圆柱体作用力的大小。
答案
解:(1)对圆柱体进行受力分析,受力分析图如图所示,其中FN1、FN2、FN3分别为桌面、挡板、细杆对圆柱体的弹力
(2)已知竖直挡板对球的弹力大小FN2
根据平衡关系:FN2=FN3sin60°,FN3=4G
竖直方向的平衡关系为FN1=FN3cos60°+G=3G