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如图所示,一个半径为R,重为G的均匀圆柱体,现在其边缘上作用一拉力,使它能滚上高为h的台阶,则拉力应作用于哪一点沿哪个方向才能最省力?最小拉力为多大?
如图所示,一个半径为R,重为G的均匀圆柱体,现在其边缘上作用一拉力,使它能滚上高为h的台阶,则拉力应作用于哪一点沿哪个方向才能最省力?最小拉力为多大?
物理
人气:893 ℃
时间:2019-12-12 02:22:01
优质解答
如图所示,
使圆柱体滚上台阶,拉力最小时,力臂应最长,即为圆柱体的直径AB=2R,
方向垂直于过A点的直径斜向上,那么重力的力臂为AC,
由
AC=
O
A
2
-O
C
2
=
R
2
-
(R-h)
2
=
2Rh-
h
2
,
再由杠杆平衡条件,得F•2R=G•AC,
∴F=
G
2R
2Rh-
h
2
.
答:拉力应作用在垂直于地A点的直径斜向上,最小拉力为F=
G
2R
2Rh-
h
2
.
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