Question

11．有一重力為2000N的豎直桿MN限制在如圖所示的卡槽中，只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，它跨斜面接觸端裝一輕質(zhì)滑輪，斜面AB長(zhǎng)5m，高BC長(zhǎng)3m，在BC邊加一水平推力F使斜面體沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)（不考慮一切摩擦）．求推力F的大小是多少？

Answer 1

分析 先對(duì)小輪和桿整體分析受力，由平衡條件得出斜面對(duì)小輪的支持力，由牛頓第三定律得到小輪對(duì)斜面的壓力．再對(duì)斜面體進(jìn)行研究，由平衡條件求F；

解答 解：結(jié)合平衡條件畫出受力分析示意圖：

$sin∠BAC=\frac{BC}{AB}=\frac{3}{5}$=0.6
所以：cos∠BAC=0.8
受三個(gè)力的作用處于平衡時(shí)其中兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向，即F_N2與F_N3的合力與重力等大反向，做平行四邊形合成如上圖虛線部分，
根據(jù)幾何知識(shí)滑輪對(duì)斜面體的壓力為：
F_N2=$\frac{Mg}{cosθ}$=$\frac{2000}{0.8}$=2500N
對(duì)斜面體受力分析，根據(jù)牛頓第三定律斜面對(duì)滑輪的支持力與滑輪對(duì)斜面體的壓力大小相等F_N2′=F_N2，

由平衡條件可知，
F=F_N2′sinθ=1500N
答：推力F的大小是1500N．

點(diǎn)評(píng) 本題采用隔離法受力分析，考查了平衡條件的運(yùn)用，注意正確選擇研究對(duì)象及受力分析．