如图所示,一个重力G的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为α,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。今使板与斜面的夹角β缓慢增大至水平,问:在此过程中,挡板和斜面对球的压力大小如何变化?
解析:取球为研究对象,如图所示,球受重力G、斜面支持力F1、挡板支持力F2。
因为球始终处于平衡状态,故三个力的合力始终为零,将三个力矢量构成封闭的三角形。
重力G大小、方向均不变;F1的大小改变,但方向不变,始终与斜面垂直;F2的大小、方向均改变。
随着挡板逆时针转动时,F2的方向也逆时针转动,动态矢量三角形图中画出的一系列虚线表示变化的F2。由此可知,F2先减小后增大,F1随β增大而始终减小。