如图所示,用长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球,对小球再施加一个力,使绳与竖直方向成β角并绷紧,小球处于静止状态,此力最小为(  )A. mgsinβB. mgcosβC. mgtanβD. mgcotβ

问题描述:

如图所示,用长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球,对小球再施加一个力,使绳与竖直方向成β角并绷紧,小球处于静止状态,此力最小为(  )
A. mgsinβ
B. mgcosβ
C. mgtanβ
D. mgcotβ

以小球为研究对象,分析受力情况:重力mg,绳的拉力T和力F,作出力图如图所示.
由作图法可知,当F与绳子方向垂直时,F最小.
根据平衡条件得
   F=mgsinβ
故选A
答案解析:以小球为研究对象,分析受力情况:重力mg,绳的拉力T和力F,根据平衡条件的推论可知,绳的拉力T和力F的合力大小等于mg,方向竖直向上,保持不变,根据作图法,确定力F最小时F的方向,再根据平衡条件求出F的最小值.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.


知识点:本题的难点在于如何运用作图法确定F取得最小值的条件,可在理解的基础上加深记忆:当两个力的合力一定时,一个分力方向不变,当两个分力相互垂直时,另一个分力有最小值.