EJU 2009 年第 1 回 物理 第 2 题

考点
各种力的识别
领域
力学
难度
中等
标准答案
④

解析摘要

标准解析

把研究对象固定在三角台

这题要求三角台的受力图,而不是小物体的受力图,也不是整个台和物体组成系统的受力图。先逐一找出与台发生作用的对象:地球、水平地面、弹簧、斜面上的物块。无摩擦条件排除了水平面的摩擦力和沿斜面的接触摩擦力,剩下四种实际力。

地球使台受竖直向下的重力,地面给台竖直向上的支持力。弹簧已经伸长,会拉近自己的两个端点;因此它对台的上端锚点施加一个朝向物块的力,即沿斜面向右下。物块受到台给出的垂直斜面、向右上的支持力,根据相互作用关系,物块给台的反作用必须垂直斜面、向左下。

这四个方向构成完整答案。台正在运动并不改变接触法线和弹簧拉力的判定规则,也不意味着所有力都指向台的运动方向。因为选取地面作为惯性参考系,不需要额外添加惯性力。竖直方向虽然不能运动,支持力大小仍需同时承担重力和另外两力的向下分量,故不能把地面支持力直接画成仅与台重力相等的一对。

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