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如图所示,质量为m的A放在倾角q =30°的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为m ,细绳的一端固定在斜面顶,并跨过固定在物体上的滑轮B,用力F拉绳的另一端(OB与斜面平行,绳与滑轮间摩擦不计),将物体A从斜面底端拉至斜面顶,要使力F所做的功最少,力F的大小和方向应如何?

答案:略
解析:

mg120°

在物体所受的各外力中只有拉力F能做正功而使物体的动能增加,根据动能定理,要使力F做的功最少,则物体的动能增加必须为零,除拉力外,重力做负功是不可避免的,而阻力做的负功越少,则拉力做的功也就会相应地减少,所以要使拉力F做的功最少,应该满足两个条件:一是物体A匀速上滑,二是使A受到的摩擦力为零.A匀速上升的条件是.摩擦力0的条件是支持力,可得.联立三式解得a =120°,F=mg


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(1)小球与地面相碰后上升的最大高度;
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g
3
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