Question

半径为R光滑球恰好放在木块的圆槽中，OA与水平成θ角，圆球质量为m，木块质量为M，不计摩擦，求：人手至少用多大恒力F垂直向下拉木块B端，球才可离槽？

Answer 1

解：以球为研究对象：当球刚要离开槽时，小球受到重力mg和A点的支持力N，受力如图．
根据牛顿第二定律得：
mgcotθ=ma
得：a=gcotθ
再对小球和槽组成的整体研究，得到：
F=（M+m）a=（M+m）gcotθ
答：人手至少用（M+m）gcotθ的恒力F垂直向下拉木块B端，球才可离槽．
分析：以球为研究对象：当球刚要离开槽时，槽上只有A点对球有弹力，而且弹力指向球心，作出弹力和重力，它们的合力水平向右，产生加速度，根据牛顿第二定律求出加速度，再对整体研究，求解恒力F．
点评：本题临界问题，抓住刚好小球刚要离槽时，只有A点对它有支持力是关键，采用合成法求解加速度．