Question

如圖所示，AO是具有一定質量的均勻細桿，可繞O軸在豎直平面內自由轉動．細桿上的P點與放在水平桌面上的圓柱體接觸，圓柱體靠在豎直的擋板上而保持平衡．已知桿的傾角θ=60°，球的重力大小為G，豎直擋板對球的壓力大小為2

3

G，各處的摩擦都不計，作出球的受力示意圖，并通過計算求出圓柱體對均勻細桿AO的作用力的大小和水平地面對圓柱體作用力的大小．

Answer 1

分析：分析小球的受力情況：重力、地面的支持力、豎直擋板的壓力和桿的壓力四個力作用，作出力示意圖．根據(jù)平衡條件，求出桿對球的壓力和地面的支持力，根據(jù)牛頓第三定律求出圓柱體對均勻細桿AO的作用力的大小和水平地面對圓柱體作用力的大小．

解答：解：對圓柱體進行受力分析：受力分析圖如圖所示，其中N₁、N₂、N₃分別為水平地面、擋板、細桿對圓柱體的彈力．
已知豎直擋板對球的彈力大小：N2=2

3

G
根據(jù)平衡關系：
  水平方向：N₃sin60°=N₂，解得  N₃=4G
  豎直方向：N₁=N₃cosθ+G，代入解得，N₁=3G．
設圓柱體對均勻細桿AO的作用力大小為N3/，根據(jù)牛頓第三定律知，N3/=4G 
答：圓柱體對均勻細桿AO的作用力的大小和水平地面對圓柱體作用力的大小分別為3G和4G．

點評：分析受力情況，作出物體的受力示意圖是應具備的基本功，作圖要規(guī)范，分析受力不能少力，也不能多力．