题目内容

10.如图所示,用一根细线系住重力为G的小球,开始细线在作用于0点的拉力下保持竖直位置,小球与倾角为α的光滑斜面体接触,处于静止状态,小球与斜面的接触面非常小,现保持小球位置不动,沿顺时针方向改变拉力方向,直到拉力方向与斜面平行.在这一过程中,斜面保持静止,下列说法正确的是(  )
A.细绳对球的拉力先减小后增大B.细绳对球的拉力先增大后减小
C.细绳对球的拉力一直减小D.细绳对球的拉力最小值等于Gsinα

分析 对小球受力分析,根据小球所受的合力为零,拉力和支持力的合力大小和方向不变,抓住支持力的方向不变,绳子的拉力方向改变,通过作图法判断拉力的大小变化

解答 解:以小球为研究对象,其受力分析如图所示:

因题中“缓慢”移动,故小球处于动态平衡,由图知在题设的过程中,F一直减小,当绳子与斜面平行时,F与N垂直,F有最小值,且Fmin=Gsin α,故CD正确.AB错误.
故选:CD

点评 本题属于力学的动态分析,关键抓住哪些力大小和方向都不变,哪些力方向方向不变,根据共点力平衡进行求解.
求解三个力的动态平衡问题,一般是采用图解法,即先做出两个变力的合力(应该与不变的那个力等大反向)然后过合力的末端画方向不变的那个力的平行线,另外一个变力的末端必落在该平行线上,这样就能很直观的判断两个变力是如何变化的了,如果涉及到最小直的问题,还可以采用解析法,即采用数学求极值的方法求解.

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