Question

5．如图所示，各接触均光滑，质量分布均匀的球都处于静止状态．用G，θ表示球对挡板的压力F_N1，球对作斜面的压力F_N2．

Answer 1

分析 根据力的实际作用效果对力进行分解，应用平行四边形定则对力进行分解，然后求出分力大小，从而球对挡板和斜面的压力大小．

解答 解：（1）甲图中，以小球为研究对象，将重力按效果进行分解，分解成垂直于挡板和垂直于斜面的两个分力，如图所示：

根据几何知识得到：
  F₁=Gtanθ，F₂=$\frac{G}{cosθ}$；
所以球对挡板的压力为：F_N1=F₁=Gtanθ
球对作斜面的压力为：F_N2=F₂=$\frac{G}{cosθ}$；
（2）乙图中，以小球为研究对象，将重力按效果进行分解，分解成垂直于挡板和垂直于斜面的两个分力，如图所示：

根据几何知识得到：
F₁=Gsinθ，F₂=Gcosθ；
所以球对挡板的压力为：F_N1=F₁=Gsinθ
球对作斜面的压力为：F_N2=F₂=Gcosθ；
答：甲图中，球对挡板的压力F_N1为Gtanθ，球对作斜面的压力F_N2为$\frac{G}{cosθ}$．乙图中，球对挡板的压力F_N1为Gsinθ，球对作斜面的压力F_N2为Gcosθ．

点评 本题运用力的分解研究平衡问题，关键要根据力的实际作用效果研究分力的方向，再对力进行分解，要注意正确应用平行四边形定则和几何知识来解决物理问题．