Question

问一道高中物理题目

丙为什么能判定压力为0，万一有挤压呢，乙的压力为什么与甲不同，还有丁的压力怎么算

Answer 1

丙能判断有压力的原因：如图可知丙属于点面接触，压力、支持力方向必然垂直斜面。分析小球受力，小球受绳子竖直向上的拉力以及竖直向下的重力，这两个力要么平衡，要么不平衡但合力方向必然在竖直线内。如果有支持力的话，小球受力就不可能平衡了，不可能相对斜面静止。又因为除了拉力重力支持力外不可能存在其它力，故支持力不可能存在，压力自然没有。
您的第二、三个问题可以合在一起回答。甲乙丁三球都受到一个相同的力：重力。因为三球所受拉力方向与其重力方向均不在同一直线上，故重力与拉力不可能平衡，必须有支持力来平衡，支持力大小等于压力。现在我们确定了支持力的方向，但大小位置；同时确定了重力的方向和大小。把受力示意图抽象出来分析，从小球质心可以引竖直向下的定向量——重力，垂直斜面向左上方的未知模向量支持力，然后就是绳子的拉力。在纸上画画看吧。现在画出重力的相反向量，就是从小球质心引出的竖直向“上”的与重力等模的向量，作平行四边形（不过我一般直接平行绳子作三角形），使之以拉力和支持力为邻边、重力的相反向量为对角线。可以看到，当绳子角度变化时，支持力向量的长度会相应变化。从甲乙丁图中可以得到三图绳子角度的大小关系，相应可以得到支持力&压力大小从大到小排列：乙甲丁。

我讲的可能有些跳跃，如果不懂欢迎您追问，我随时在线恭候！

Answer 2

因为丙球是静止的，且垂直向下的，所以其所受合外力为0，拉力=重力。如果它对桌面有挤压，则桌面对它有垂直斜面向上的作用力（作用力与反作用力），此时球所受合力不为0，球必然会运动，由此判断压力为0

乙与甲不同是因为绳子多对它的拉力方向不同，可以将球所受拉力与重力分解到垂直斜面方向，甲拉力在垂直斜面方向的分力为0，而乙分力肯定大于0，乙对斜面的压力更大

要求丁的压力只要知道绳子与斜面的倾斜角，可以求出来

希望我的回答对你有帮助，谢谢

Answer 3

如果有挤压，丙的绳子就会弯曲，所以丙中球和斜面是虚接触。
乙的拉力方向就和甲不同，拉力大小自然也和甲不同，由于合力恒等于G，所以压力不同。
你可以先画出重力，再沿拉力的反向延长线和垂直于斜面的方向画出Gx和Gy，可以发现G和斜面倾角一定时，绳子的水平倾角越大，斜面受到的压力越小，所以丁的压力小于甲。

Answer 4

丙：
先对球作受力分析：
球肯定受到重力G、绳子拉力T。
假设球还受到斜面的支持力N，则支持力和斜面成90°垂直。
现分解支持力，将其分解成水平力F1和竖直力F2，
则F1=Nsinα，F2=Ncosα
然后纵观整个球，
现受到的力，
竖直方向：重力G、拉力T和支持力的竖直分解F2
水平方向：支持力的水平分解F1
在竖直方向，可能G=T+F2
但在水平方向，没有其他力能平衡F1，即小球受到合外力，这与题设小球静止矛盾，
故假设："小球受到斜面的支持力N ”是假命题，即小球不受到斜面的支持力

丁：压力无法定量计算，因为绳子的与水平面的角度未知，但是可以定性比较。
设绳子与斜面夹角为β，且根据图示可得，β小于α
受力分析：
小球受重力G、斜面弹力N（即支持力）、绳子拉力T
重力分解成沿斜面的力Gcosα和垂直于斜面的力Gsinα
绳子分解成沿斜面的力Tsinβ和垂直于斜面的力Tcosβ
则小球在沿斜面方向受力（设沿斜面向下为正方向）：
Gcosα - Tsinβ = 0
小球在垂直于斜面方向受力（设沿斜面向下为正方向）：
Gsinα - Tcosβ -N =0 --> N = Gsinα - Tcosβ

若乙你会分析，且三角函数过关，你可以发现
N丁肯定是小于N乙的，具体乙我就默认你会了，不分析了。

追问

其实乙我并不会分析，还有你的这一步：

你算出来我cosα的我都是sinα,你算出来sinβ的我算出来都是cosβ。

追答

一、乙
球受到重力G、弹力N、拉力T
将G分解成沿斜面向下的力Gcosα和垂直于斜面的力Gsinα
拉力T水平向右，分解成沿斜面向上的力Tsinα和垂直于斜面向下的力Tcosα
则垂直于斜面方向：
N-Gsinα-Tcosα = 0 --> N = Gsinα + Tcosα
水平于斜面不涉及N，无视之。

二、至于是cosα还是sinα是三角函数的问题了，
要我在网上直接教实在不可能，
如果实在无法理解就死记吧，
实在是无能为力了。

三、顺便帮你把甲也分析掉
球受到重力G，弹力N，拉力T
将G分解成斜面向下的力Gcosα和垂直于斜面的力Gsinα，
拉力T本来就沿斜面向上，无需分析
则垂直于斜面方向：
N - Gsinα = 0 --> N = Gsinα

甲中N = Gsinα
乙中N = Gsinα + Tcosα
丙中N = 0
丁中N = Gsinα - Tcosβ

故乙>甲>丁>丙

至于受力分析，首先先选取一个直角坐标系，然后把所有的力分解到该直角坐标系的4条边上，若物体平衡则4条边上所有力之和为0.

Answer 5

其实都是垂直斜面向上的支持力与绳子拉力的合力等于重力，大小相等方向相反。丙的是重力等于绳子拉力。不懂可追问，用力的三角形或平行四边形都可以的。