Question

【题目】如图所示，半径为R、质量为M的均匀球靠竖直墙放置，左下方有一厚为h、质量为m的木块．若不计摩擦．求F至少多大才能使球离开地面？此时木块对地面的压力为多大？

Answer 1

【答案】解：球刚好离开地面时，球和木块的受力情况如图甲和乙所示．

由图甲，根据平衡条件有：N1sinα﹣Mg=0①

又由几何关系有：

由图乙，根据平衡条件有：F﹣N2cosα=0②

F2﹣N2sinα﹣mg=0③

根据牛顿第三定律有： =

联立①②③④解得：F= ，F2=（M+m）g

根据牛顿第三定律知，木块对地面的压力为 =（M+m）g

答：当F= 时，才能使球离开地面，此时木块对地面的压力为（M+m）g

【解析】本题的关键是当地面对球的支持力恰好为零时分别对球和木块进行受力分析，然后根据平衡条件求解即可．