Question

4．如圖所示，勻質球重為G，球半徑為R，木塊的厚度為h，（h＜R）用水平力F推木塊，在不計一切摩擦的情況下，要使球離開地面上升，F起碼的多大？

Answer 1

分析 球剛好離開地面時候，是一個臨界條件，地面對球的支持力為零，應用平衡條件即可求解．

解答 解：以整體為研究對象，水平方向根據共點力的平衡條件可得：F=F₁；
對于小球有：F₁=Gtanθ，
由幾何關系可知tanθ=$\frac{\sqrt{2Rh-{h}^{2}}}{R-h}$，

所以F=G$\frac{\sqrt{2Rh-{h}^{2}}}{R-h}$．
答：推力至少為G$\frac{\sqrt{2Rh-{h}^{2}}}{R-h}$．

點評 解決本題的關鍵抓住臨界狀態，選擇研究對象，通過受力分析，根據共點力平衡求解，注意整體法和隔離法的使用．