Question

5．如圖所示，各接觸均光滑，質量分布均勻的球都處于靜止狀態．用G，θ表示球對擋板的壓力F_N1，球對作斜面的壓力F_N2．

Answer 1

分析 根據力的實際作用效果對力進行分解，應用平行四邊形定則對力進行分解，然后求出分力大小，從而球對擋板和斜面的壓力大小．

解答 解：（1）甲圖中，以小球為研究對象，將重力按效果進行分解，分解成垂直于擋板和垂直于斜面的兩個分力，如圖所示：

根據幾何知識得到：
  F₁=Gtanθ，F₂=$\frac{G}{cosθ}$；
所以球對擋板的壓力為：F_N1=F₁=Gtanθ
球對作斜面的壓力為：F_N2=F₂=$\frac{G}{cosθ}$；
（2）乙圖中，以小球為研究對象，將重力按效果進行分解，分解成垂直于擋板和垂直于斜面的兩個分力，如圖所示：

根據幾何知識得到：
F₁=Gsinθ，F₂=Gcosθ；
所以球對擋板的壓力為：F_N1=F₁=Gsinθ
球對作斜面的壓力為：F_N2=F₂=Gcosθ；
答：甲圖中，球對擋板的壓力F_N1為Gtanθ，球對作斜面的壓力F_N2為$\frac{G}{cosθ}$．乙圖中，球對擋板的壓力F_N1為Gsinθ，球對作斜面的壓力F_N2為Gcosθ．

點評 本題運用力的分解研究平衡問題，關鍵要根據力的實際作用效果研究分力的方向，再對力進行分解，要注意正確應用平行四邊形定則和幾何知識來解決物理問題．