Question

【題目】如圖所示，在光滑水平地面上有一個質量為M=3kg，傾角為=37°的光滑斜劈A，在釘在劈端的釘子上系著一條輕線，線下端拴著一個質量為m=1kg的小球B。用圖示方向的水平恒力拉斜劈，已知重力加速度大小為g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。

（1）求B與A之間恰好無擠壓時，拉力F的大小。

（2）若F=60N，求此時球對繩的拉力和球對斜面的壓力。

Answer 1

【答案】（1）N（2）

【解析】

(1)當小球與斜劈之間恰好無擠壓時，對小球受力進行正交分解，可得

得

對整體有：

(2)因為，故小球已脫離斜劈，故

此時，對整體有

對小球：

得

此時，拉力與水平方向夾角為α斜向右上方，α的正切值滿足tanα=

由牛頓第三定律，可知球對繩的拉力為。