(2010?上海)如圖,固定于豎直面內的粗糙斜桿,與水平方向夾角為30°,質量為m的小球套在桿上,在大小不變的拉力作用下,小球沿桿由底端勻速運動到頂端.為使拉力做功最小,拉力F與桿的夾角α=
60°
60°
,拉力大小F=
mg
mg
分析:解本題的突破口為找到使拉力做功最小的條件,為此要分析小球受到的各個力及做功情況:重力做負功,彈力不做功,拉力F做正功,又因小球做勻速運動,動能的變化為零,那么只要摩擦力不做功(即摩擦力為零),則拉力F做功最小,然后正交分解小球受到的各力,列力的平衡方程解答即可求出答案.
解答:解:∵小球勻速運動,由動能定理得;WF-Wf-WG=0
     要使拉力做功最小則Wf=0,即摩擦力為0,則支持力為0.
     分析小球受的各力然后正交分解列方程:
     垂直斜面方向:Fsinα=mgcos30°
     沿斜面方向:Fcosα=mgsin30°
     解以上兩方程得:α=60°,F(xiàn)=mg
     故答案為:α=60°,F(xiàn)=mg
點評:解答本題的關鍵是通過分析小球的受力及各力做功情況,再結合動能定理得出拉力F做功最小時摩擦力為零.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?上海)如圖,長為2l的直導線折成邊長相等,夾角為60°的V形,并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中,磁感應強度為B.當在該導線中通以電流強度為I的電流時,該V形通電導線受到的安培力大小為( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?上海)如圖,三個質點a、b、c質量分別為m1、m2、M(M?m1,M?m2),在c的萬有引力作用下,a、b在同一平面內繞c沿逆時針方向做勻速圓周運動,軌道半徑之比為ra:rb=1:4,則它們的周期之比Ta:Tb=
1:8
1:8
,從圖示位置開始,在b轉動一周的過程中,a、b、c共線有
14
14
次.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?上海)如圖,金屬環(huán)A用輕線懸掛,與長直螺線管共軸,并位于其左側.若變阻器滑片P向左移動,則金屬環(huán)A將向
(填“左”或“右”)運動,并有
收縮
收縮
(填“收縮”或“擴張”)趨勢.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?上海)如圖,玻璃管內封閉了一段氣體,氣柱長度為l,管內外水銀面高度差為h.若溫度保持不變,把玻璃管稍向上提起一段距離,則( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?上海)如圖,一有界區(qū)域內,存在著磁感應強度大小均為B,方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強磁場,磁場寬度均為L,邊長為L的正方形線框abcd的bc邊緊靠磁場邊緣置于桌面上,使線框從靜止開始沿x軸正方向勻加速通過磁場區(qū)域,若以逆時針方向為電流的正方向,能反映線框中感應電流變化規(guī)律的是圖( 。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案