Question

如图所示的水桶，是在一个最小外力作用下所处的状态．作出它此时的受力示意图．

Answer 1

解：由图易知：杯子受到重力和支持力的作用．
要达到如图的状态，若施加的力最小，那么此时力的力臂最长，即以杯子右下端为支点，以杯子左上端和右下端的连线为最长力臂；那么过杯子左上端，作垂直于此连线的力即为所施加的最小力．
另外，若以杯子左上端为支点，那么在重力的作用下，杯子与水平面接触的一端有向右滑动的趋势，故也会受到水平向左的静摩擦力．
综上所述，共受到四个力的作用：最小力F、支持力N、重力G、摩擦力f．
分析：对物体进行受力分析，有规律可循：先重力、后弹力、然后看摩擦、最后再判其他力；
回到此题，首先杯子受重力和支持力的作用．
而题干告诉了“在一个最小外力作用下所处的状态”，那么肯定有一个“最小力”，这就要从杠杆的平衡条件入手分析；
以杯子右下端为支点，若用最小力保持杯子的状态，力臂需最大，即杯子左上端与右下端的连线；由此可做出这个力．
最后再找是否有摩擦力，若以杯子左上端为支点，由于此时杠杆平衡，在重力乘以其力臂不为0的情况下，必须有一个向右的力来使得杠杆保持平衡，因此杯子会有向右运动的趋势，所以杯子会受到摩擦力的作用，且方向水平向左．
点评：本题考查了力的图示的画法．力的图示要把力的作用点和方向表示出来．由于此题涉及的力较多，还需根据杠杆的平衡条件来判断最小力，根据杯子所处状态来判断是否存在摩擦力，所以提升了试题的难度．