如图所示，光滑轻质细杆AB、BC处在同一竖直平面内，A、C处用铰链铰于水平地面上，B处用铰链连接，AB杆竖直，BC杆与水平面夹角为37°．一个质量为3.2kg的小球（可视为质点）穿在BC杆上，现

Question

如图所示，光滑轻质细杆AB、BC处在同一竖直平面内，A、C处用铰链铰于水平地面上，B处用铰链连接，AB杆竖直，BC杆与水平面夹角为37°．一个质量为3.2kg的小球（可视为质点）穿在BC杆上，现对小球施加一个水平向左的恒力F使其静止在BC杆中点处（不计一切摩擦，取g=10m/s²）．则（　　）

A. F的大小为40N

B. 小球对BC杆的作用力大小为40N

C. AB杆对BC杆的作用力大小为25N

D. 地面对BC杆的作用力大小为25N

Answer 1

A、B、对小球受力分析，受重力、推力和支持力，如图所示

根据平衡条件，得到：F=mgtan30°=3.2×10×(√(3))/(3)=(32√(3))/(3)N；N=(mg)/(cos30°)=(3.2×10)/(0.8)=40N．故A错误，B正确；
C、对杆BC和球整体分析，以C点为支点，设AB对杆的作用力为F′，AB杆没有绕A点转动，说明AB对BC的作用力的方向沿AB的方向．根据力矩平衡条件，有：
F•(h)/(2)=F′•√(3)h-mg•(√(3))/(2)h
解得：F′≈25N；故C正确；
D、对杆BC和球整体分析，整体在竖直方向受到小球的重力和杆的重力、AB杆的作用力以及地面的作用力，设该力与水平方向之间的夹角为θ，则：
竖直方向：Mg+mg-F′-F_Csinθ=0
水平方向：F_Ccosθ=F
联立得：F_C=25N
故D正确．
故选：BCD