题目内容
如图，OA是一根长为L=0.3m的轻质硬杆，其一端通过光滑铰链与竖直光滑墙面连接，另一端A固定一质量均匀分布的球B，O′点为球心，O、A、O′三点在一条直线上，B球半径为r=0.2m，质量为M=3.0kg．矩形物块C的厚度为d=0.1m，质量为m=2.0kg，物块与球面间的动摩擦因数为μ=0.4．现在物块下端施加一个竖直向上、大小为20N的力F，使物块保持静止．g取10m/s2．求：（1）物块C对B球压力的大小；
（2）撤去力F后，C在B球与墙面间下滑时对B球压力的大小．
分析：（1）对C受力分析，由力矩平衡，即可求解；
（2）对B进行受力分析，由力矩平衡，即可求解．
（2）对B进行受力分析，由力矩平衡，即可求解．
解答：解：（1）对于物块C：F=20N=mg，球对C没有摩擦力
B球处于力矩平衡状态，MN=MG
则有，N
=Mg（d+r），
解得：N=22.5N
（2）B球仍处于力矩平衡状态：Mf′+MG=MN′
则有，μN′d+Mg（d+r）=N′
，
解得：N′=25N
答：（1）物块C对B球压力的大小22.5N；
（2）撤去力F后，C在B球与墙面间下滑时对B球压力的大小25N．
B球处于力矩平衡状态，MN=MG
则有，N
| (L+r)2-(d+r)2 |
解得：N=22.5N
（2）B球仍处于力矩平衡状态：Mf′+MG=MN′
则有，μN′d+Mg（d+r）=N′
| (L+r)2-(d+r)2 |
解得：N′=25N
答：（1）物块C对B球压力的大小22.5N；
（2）撤去力F后，C在B球与墙面间下滑时对B球压力的大小25N．
点评：考查如何进行受力分析，理解力矩平衡条件，掌握力臂的含义．
练习册系列答案
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如图所示，一根长为l的轻杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，轻杆靠在一个高为h的物块上．若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，物块与轻杆的接触点为B，下列说法正确的是（ ）
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