题目内容
【题目】如图所示,质量为M的斜劈倾角为θ,在水平面上保持静止,当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑.如果用与斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑.则有 ( )
A. F的最小值为2mgsinθB. F的最小值为mgsin2θ
C. 当 α=θ时F取最小值D. 当 α=0°时F取最小值
【答案】BC
【解析】
选木块为研究对象,当没加外力F时正好匀速下滑,设木块与斜面间的滑动摩擦因数为μ,此时平行于斜面方向必有:mgsinθ=μmgcosθ ①
当加上外力F时,对木块受力分析如下图:
则有:f=μN②
平行于斜面方向:f+mgsinθ=Fcosα③
垂直于斜面方向:N+Fsinα=mgcosθ④
由①②③④解得, ⑤
联立①⑤得:
故当α=θ时,分母最大,F有最小值,最小值为:Fmin=mgsin2θ ⑥,故选BC.

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