问题
问答题
如图所示,长为L2、重为G2的均匀撬棒,把一块长为L1、重为G1的均匀预制板支起,处于平衡状态,假设地面是粗糙的,预制板与撬棒接触处是光滑的,α、β已知,作用力F垂直撬棒,试求:
(1)撬棒给预制板的支持力大小;
(2)作用力F的大小.

答案
(1)选取预制板为研究对象,在撬动预制板的一瞬间,预制板处于平衡状态.如图2所示:
选取O为转动轴,据有固定转动轴物体的平衡条件得:
NL1cos(α-β)-G1
L1cosβ=01 2
得撬棒给预制板的支持力:
N=G1cosβ 2cos(α-β)
(2)再选撬棒为研究对象,如图3所示,选取O′为转动轴,据有固定转动轴物体的平衡条件,有:
FL2-G2
L2cosα-N′L′=01 2
式中,N′与N大小相等.
在三角形ODO′中,运用正弦定理得
=L1 sin(π-α) L′ snβ
解得力F的大小为
F=
[G2cosα+1 2
•G1]L1cosβsinβ L2cos(α-β)sinα
答:(1)撬棒给预制板的支持力大小为
;G1cosβ 2cos(α-β)
(2)作用力F的大小为
[G2cosα+1 2
•G1].L1cosβsinβ L2cos(α-β)sinα