问题
选择题
如图所示，轻杆一端固定一个光滑小球，杆的转动轴O点固定在竖直墙上（杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动），小球同时搁置在光滑斜面上，杆与竖直墙面夹角为α，斜面倾角为β．初始时α＜β且（α+β）＜90°．为使斜面能在光滑地面上保持匀速运动（小球不离开斜面），作用在斜面上的水平外力F的大小以及轻杆受力T的大小变化，下列判断正确的是（ ）
A．F逐渐增大，T逐渐减小
B．F逐渐增大，T先减小后增大
C．F逐渐增大，T先增大后减小
D．F逐渐减小，T逐渐增大
答案
对小球受力分析，受到重力mg、支持力N和杆的支持力T，如图
根据共点力平衡条件，有
=N sinα
=T sinβ mg sin(α+β)
解得
N=
mg=sinα sin(α+β) mg sinβ?cotα+cosβ
T=
mgsinβ sin(α+β)
对斜面体受力分析，受到推力F、重力Mg、支持力FN和压力N，如图
根据共点力平衡条件，有
Nsinβ=F
解得
F=Nsinβ=
mg=sinβ sinβ?cotα+cosβ mg cotα+cotβ
故随着α的增大，T先减小后增大，F增大
故选B．