Question

8．如圖所示，豎直放置的箱子里，用輕彈簧支撐著一個(gè)重G的物塊．靜止時(shí)物塊對(duì)箱頂P的壓力是$\frac{G}{2}$．
（1）若從圖示位置起將箱子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)60°，靜止時(shí)物塊對(duì)箱頂P的壓力是多大？
（2）若從圖示位置起將箱子倒轉(zhuǎn)，使箱頂向下，靜止時(shí)物塊對(duì)箱頂P的壓力是多大？（物塊和箱頂間始終沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)豎直放置時(shí)物塊對(duì)箱頂P的壓力計(jì)算彈簧的彈力，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)60°后，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件求解；
（2）根據(jù)彈力大小不變計(jì)算若從圖示位置起將箱子倒轉(zhuǎn)，使箱頂向下，靜止時(shí)物塊對(duì)箱頂P的壓力大小．

解答 解：（1）豎直放置時(shí)物塊對(duì)箱頂P的壓力大小為$\frac{G}{2}$，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可得彈簧的彈力為：
T=G+$\frac{G}{2}$=$\frac{3G}{2}$；
若從圖示位置起將箱子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)60°，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可得：
N=T-Gcos60°=$\frac{3G}{2}-\frac{G}{2}$=G；
（2）若從圖示位置起將箱子倒轉(zhuǎn)，使箱頂向下，靜止時(shí)物塊對(duì)箱頂P的壓力N′=T+G=$\frac{5G}{2}$；
答：（1）若從圖示位置起將箱子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)60°，靜止時(shí)物塊對(duì)箱頂P的壓力是G；
（2）若從圖示位置起將箱子倒轉(zhuǎn)，使箱頂向下，靜止時(shí)物塊對(duì)箱頂P的壓力是$\frac{5G}{2}$．

點(diǎn)評(píng) 本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答．