Question

4．如图所示，匀质球重为G，球半径为R，木块的厚度为h，（h＜R）用水平力F推木块，在不计一切摩擦的情况下，要使球离开地面上升，F起码的多大？

Answer 1

分析 球刚好离开地面时候，是一个临界条件，地面对球的支持力为零，应用平衡条件即可求解．

解答 解：以整体为研究对象，水平方向根据共点力的平衡条件可得：F=F₁；
对于小球有：F₁=Gtanθ，
由几何关系可知tanθ=$\frac{\sqrt{2Rh-{h}^{2}}}{R-h}$，

所以F=G$\frac{\sqrt{2Rh-{h}^{2}}}{R-h}$．
答：推力至少为G$\frac{\sqrt{2Rh-{h}^{2}}}{R-h}$．

点评 解决本题的关键抓住临界状态，选择研究对象，通过受力分析，根据共点力平衡求解，注意整体法和隔离法的使用．