固定于竖直面内的粗糙斜杆,在水平方向夹角为300,质量为m的小球套在杆上,在大小不变的拉力作用下,小球沿杆由底端匀速运动到顶端,为使拉力做功最小,拉力F与杆的夹角α和拉

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

固定于竖直面内的粗糙斜杆,在水平方向夹角为300,质量为m的小球套在杆上,在大小不变的拉力作用下,小球沿杆由底端匀速运动到顶端,为使拉力做功最小,拉力F与杆的夹角α和拉力大小F各为多少(  )
A.α=0°,F=
1
2
mg
B.α=45°,F=

2
2
mg
C.α=60°,F=

3
mg
D.α=60°,F=mg

◎ 答案

小球由底端到顶端过程由动能定理得
W 拉
+
W G
+W f
=
△E k
=0,可知,若要求拉力做功最小应使摩擦力做功
W f
为零,即f=0,由f=μ
F N
F N
=0,对小球受力分析如图,设拉力方向与杆夹角为α,由平衡条件得
F T
.cosα=mgsin30°,
F T
sinα=mgcos30°,两式联立可解得α=60°,F=mg,故D正确,ABC错误.

魔方格

故选D.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“固定于竖直面内的粗糙斜杆,在水平方向夹角为300,质量为m的小球套在杆上,在大小不变的拉力作用下,小球沿杆由底端匀速运动到顶端,为使拉力做功最小,拉力F与杆的夹角α和拉…”主要考查了你对  【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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