Question

（1）某压榨机的结构如图（甲）所示，其中B为固定绞链，C为质量可忽略不计的滑块，通过滑轮可沿光滑壁移动，D为被压榨的物体．当在铰链A处作用一垂直于壁的压力F时，物体D所受的压力等于______．
（2）如图（乙）所示，在地球上较小的水银滴呈球形，较大的水银滴因所受重力的影响不能忽略而呈扁平形状，那么在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈______ 形状，造成这种情况的原因是______．

Answer 1

解：（1）设力F与水平方向的夹角为α，将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解，作出力的分解图如图甲所示．则有：
2F₁cosα=F
则得 F₁=F₂=
再将F₂按作用效果分解为F_N和F_N′，作出力的分解图如图乙所示．
则有：
F_N=F₂sinα
联立得到：F_N=
根据几何知识得可知tanα=
得到：F_N=5F
（2）在完全失重的状态下，一大滴水银会呈球形形状，造成这种情况的原因是表面张力作用使液面收缩到最小，体积相同的几何体，球的面积最小．
故答案为：（1）5F
（2）球形；表面张力作用使液面收缩到最小，体积相同的几何体，球的面积最小．
分析：根据力F的作用效果将它分解，再将AC所受压力的作用效果进行分解，根据数学知识求出物体D所受压力的大小是F的多少倍．在完全失重的状态下，一大滴水银会呈球形形状．
点评：本题运用分解的方法研究力平衡问题，难点是要进行两次分解．