Question

22、如圖所示的水桶，是在一個最小外力作用下所處的狀態．作出它此時的受力示意圖．

Answer 1

分析：對物體進行受力分析，有規律可循：先重力、后彈力、然后看摩擦、最后再判其他力；
回到此題，首先杯子受重力和支持力的作用．
而題干告訴了“在一個最小外力作用下所處的狀態”，那么肯定有一個“最小力”，這就要從杠桿的平衡條件入手分析；
以杯子右下端為支點，若用最小力保持杯子的狀態，力臂需最大，即杯子左上端與右下端的連線；由此可做出這個力．
最后再找是否有摩擦力，若以杯子左上端為支點，由于此時杠桿平衡，在重力乘以其力臂不為0的情況下，必須有一個向右的力來使得杠桿保持平衡，因此杯子會有向右運動的趨勢，所以杯子會受到摩擦力的作用，且方向水平向左．

解答：解：由圖易知：杯子受到重力和支持力的作用．
要達到如圖的狀態，若施加的力最小，那么此時力的力臂最長，即以杯子右下端為支點，以杯子左上端和右下端的連線為最長力臂；那么過杯子左上端，作垂直于此連線的力即為所施加的最小力．
另外，若以杯子左上端為支點，那么在重力的作用下，杯子與水平面接觸的一端有向右滑動的趨勢，故也會受到水平向左的靜摩擦力．
綜上所述，共受到四個力的作用：最小力F、支持力N、重力G、摩擦力f．

點評：本題考查了力的圖示的畫法．力的圖示要把力的作用點和方向表示出來．由于此題涉及的力較多，還需根據杠桿的平衡條件來判斷最小力，根據杯子所處狀態來判斷是否存在摩擦力，所以提升了試題的難度．