题目内容

6.如图所示,固定于竖直面内的粗糙斜杆与水平面的夹角为β.质量为m的小球套在杆上,在大小不变的拉力F作用下,小球沿杆由底端匀速运动到顶端,其中拉力F与杆的夹角α可变,每次小球均能匀速运动至杆顶端.则下列说法正确的是(  )
A.小球一定受到四个力作用
B.斜杆对小球一定做负功
C.拉力对小球做功一定有最小值
D.拉力做的功一定大于小球机械能的增量

分析 小球做匀速直线运动,受力平衡,受重力和重力,可能有摩擦力和弹力,如果拉力与重力平衡,则没有摩擦力和弹力,据此分析即可.

解答 解:A、由于拉力大小未知,杆对小球的弹力有三种可能:沿垂直杆斜向上或斜向下,还有弹力恰好为0,即摩擦力为0,小球受两个力或四个力,故A错误.
B、当受两个力作用时,杆对小球不做功,故B错误.
CD、小球匀速运动,由动能定理得:WF-Wf-WG=0;
要使拉力做功最小则Wf=0,即摩擦力为0,则支持力为0;
当受拉力和重力两个力作用时,拉力做功等于小球的机械能,所以有最小值,故C正确、D错误.
故选:C

点评 本题关键是对小球受力分析,要分拉力与重力是否平衡进行讨论,然后结合动能定理进行分析,基础题目.

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