Question

【題目】如圖所示是一種簡易“千斤頂”．一豎直放置的T形輕桿由于光滑限制套管P的作用，使它只能在豎直方向上運(yùn)動(dòng)．若輕桿上端放一質(zhì)量M=100kg的物體，輕桿的下端通過一與桿固定連接的小輪放在傾角為θ=37°的斜面體上，并將斜面體放在光滑水平面上．現(xiàn)沿水平方向?qū)π泵骟w施以推力F，（小輪與斜面體的摩擦和質(zhì)量不計(jì)，g=10m/s2）

（1）畫出對(duì)T形輕桿（包括滑輪）的受力分析示意圖；
（2）滑輪對(duì)斜面體的壓力為多少？
（3）為了能將重物頂起，F(xiàn)最小值為多少？

Answer 1

【答案】
（1）

解：結(jié)合平衡條件畫出受力分析示意圖：

（2）

解：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FN2與FN3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：

FN2= = =1250N

（3）

解：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FN2′=FN2，

由平衡條件可知，

F=FN2′sinθ=750N

【解析】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；