Question

一種簡易“千斤頂”，如圖所示，一豎直放置的輕桿由于限制套管P的作用只能在豎直方向上運(yùn)動。若支桿上放一質(zhì)量為M=100kg的物體，支桿的下端通過一與桿固定連接的小輪放在傾角為θ=37°斜面體上，并將斜面體放在光滑水平面上。現(xiàn)沿水平方向?qū)π泵骟w施以推力F，為了能將重物頂起F最小為多大？（小輪摩擦和質(zhì)量不計，g=10m/s²）

Answer 1

對斜劈進(jìn)行受力分析： 重力G、支桿壓力F_T、地面支持力F_N和水平推力F，如圖，為了使斜劈前進(jìn)，水平推力應(yīng)大于等于F_T的水平分力，即：F≥F_Tsinθ…………………………（1）對于桿進(jìn)行受力分析：重物壓力Mg、斜面支持力F_T1、套管的作用力F_P。為了將重物頂起，斜面支持力F_T1的豎直分量至少等于Mg，即：F_T1cosθ=Mg………………………………………………（2）根據(jù)牛頓第三定律F_T1=F_T…………………………………………………… （3）整理以上三式得：F≥Mgtanθ…………………………（4）代入數(shù)值解得F至少為750N（用功能關(guān)系求解同樣給分）評分標(biāo)準(zhǔn)（1）（2）兩式各4分，（3）（4）兩式各3分，最后結(jié)果2分，共16分