问题 选择题

如图所示,质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上,斜面足够长,倾角为α的斜面体置于光滑水平面上,用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动,小球沿斜面缓慢升高.当线拉力最小时,推力F等于(  )

A.mgsinα

B.

1
2
mgsinα

C.mgsin2α

D.

1
2mgsin2α

答案

以小球为研究对象.小球受到重力mg、斜面的支持力N和细线的拉力T,在小球缓慢上升过程中,小球的合力为零,则N与T的合力与重力大小相等、方向相反,根据平行四边形定则作出三个位置力的合成图如图,则得当T与N垂直,即线与斜面平行时T最小,则得线的拉力最小值为 Tmin=Tmin=mgsinα.

再对小球和斜面体组成的整体研究,根据平衡条件得:

  F=Tmincosα=mgsinαcosα=

1
2
mgsin2α.

故选D

多项选择题
单项选择题