Question

如圖所示，有兩個傾角均為θ重為G的光滑直角劈A、B，相互垂直支持著，右邊為豎直的墻．當用力F垂直作用在A劈底部時，整個裝置處在平衡狀態，試求：
（1）在答題紙指定位置分別畫出物體A、B、W的受力分析圖．
（2）求出B劈對重物W產生的作用力大小．

Answer 1

（1）對物體A受力分析，受重力、向下的推力、墻壁對其向左的支持力、B對A垂直向右上的支持力，如圖所示：



對物體B受力分析，受重力、地面的支持力、A對B垂直向左下方的壓力、W對B垂直向右下方的壓力，如圖所示：



對W受力分析，受重力、地面的支持力、B對W向左上方的支持力、對面對其向右的摩擦力，如圖所示：



（2）物體A受力平衡，根據平衡條件，有：
水平方向：F₂cosθ-F₁=0  ①
豎直方向：F+G-F₂sinθ=0  ②
物體B受力平衡，根據平衡條件，有：
水平方向：F₂cosθ-F₃sinθ=0       ③
豎直方向：N-G-F₂sinθ-F₃cosθ=0   ④
聯立解得：F₃=

(F+G)cosθ

sin2θ

；
根據牛頓第三定律，B劈對重物W的支持力為

(F+G)cosθ

sin2θ

，光滑無摩擦；
答：（1）如圖所示；
（2）B劈對重物W產生的作用力大小為

(F+G)cosθ

sin2θ

．