Question

9．如图所示，一个质量为m=2kg的均匀球体，放在倾角θ=37°的光滑斜面上，并被斜面上一个竖直的光滑挡板挡住，处于平衡状态．画出物体的受力示意图并求出球体对挡板和斜面的压力．

Answer 1

分析 球体受到三个力作用：重力G、挡板对球体的支持力F₁和斜面对球体的支持力F₂．根据平衡条件求出两个支持力，再由牛顿第三定律求解压力．

解答 解：球受三个力：G、F₁、F₂．如图．根据平衡条件得：
F₁=Gtan37°=mgtan37°=15N
F₂=$\frac{G}{cos37°}$=$\frac{mg}{cos37°}$=25N
由牛顿第三定律，
球体对挡板的压力大小：F₁′=F₁=15N，方向水平向左
球体对斜面的压力的大小：F₂′=F₂=25N，方向垂直斜面向下
答：球体受力如图所示；球体对挡板为15N，方向水平向左；斜面的压力为25N，方向垂直斜面向下．

点评 本题是简单的力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，作出力图．