Question

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動．若輕桿上端放一質量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)沿水平方向對斜面體施以推力F，（小輪與斜面體的摩擦和質量不計，g=10m/s²） 
（1）畫出對T形輕桿（包括滑輪）的受力分析示意圖；
（2）滑輪對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

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

解答：解：（1）結合平衡條件畫出受力分析示意圖：

（2）受三個力的作用處于平衡時其中兩個力的合力與第三個力等大反向，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)幾何知識滑輪對斜面體的壓力為：
F_N2=

Mg

cosθ

=

1000

0.8

=1250N
（3）對斜面體受力分析，根據(jù)牛頓第三定律斜面對滑輪的支持力與滑輪對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=750N
答：（1）如圖．
（2）滑輪對斜面體的壓力為1250N．
（3）將重物頂起，F(xiàn)最小值為750N．

點評：本題采用隔離法受力分析，考查了平衡條件的運用，注意正確選擇研究對象及受力分析．