固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿，在水平方向夾角為300，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和拉力大小F各為多少（　�。�
分析：明確動能定理中功的含義是各力做功的代數(shù)和，小球勻速的含義是小球所受的合力是零．
解答：解：小球由底端到頂端過程由動能定理得
W
 
拉
+
W
 
G
+W
 
f
=
△E
 
k
=0，可知，若要求拉力做功最小應使摩擦力做功
W
 
f
為零，即f=0，由f=μ
F
 
N
得
F
 
N
=0，對小球受力分析如圖，設拉力方向與桿夾角為α，由平衡條件得
F
 
T
．cosα=mgsin30°，
F
 
T
sinα=mgcos30°，兩式聯(lián)立可解得α=60°，F(xiàn)=mg，故D正確，ABC錯誤．

故選D．
點評：本題因滑動摩擦力球運動方向相反，故若摩擦力不做功，即摩擦力因為零，由f=
μF
 
N
知，則彈力一定是零．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿，與水平方向夾角為30°，質量為m=1kg的小球套在桿上，小球與桿間動摩擦因數(shù)為μ=
3
3
，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（假設小球具備一定初速度），為使拉力最小，拉力F與桿的夾角α=
30°
30°
，拉力大小F=
5
3
5
3
N．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖1，固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿，在水平方向夾角為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
．

（2）如圖2所示，物體A、B、C放在光滑水平面上用細線a b連接，力F作用在A上，使三物體在水平面上運動，若在B上放一小物體D，D隨B一起運動，且原來的拉力F保持不變，那么加上物體D后兩繩中拉力的變化是Ta
變大
變大
，Tb
變小
變小
．（回答變大、變小或不變）
（3）如圖3所示，在場強大小為E的勻強電場中，一根長為L的不可伸長的絕緣細線一端拴一個質量為m電荷量為q的帶負電小球，另一端固定在O點．把小球拉到使細線水平的位置A，然后將小球由靜止釋放，小球沿弧線運動到細線與水平成θ=60°的位置B時速度為零，則電場強度E=
3
mg
q
3
mg
q
；運動過程中的最大動能EKm=
(2-
3
)mgL
(2-
3
)mgL
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿，在水平方向夾角為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；
求（1）拉力F與桿的夾角a
（2）拉力F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?上海）如圖，固定于豎直面內(nèi)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
．

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