对小球受力分析,向上匀速运动,受到重力mg竖直向下,拉力F竖直向上,杆子对小球的压力N垂直于杆向下,摩擦力f沿着杆向下(一定要做图）
把F和mg的合力算作一个F',则小球受到3个力：F',N,f,F'=F-mg<1>f=u*N<2>根据匀速,平衡条件,这三个力构成一个直角三角形,F'为三角形的斜边,N,f为直角边：f=N*tanθ<3>与<2>比较知：u=tanθ,这与u≠tanθ矛盾,矛盾表明,N=0,f=0.即拉力符合F'=F-mg=0==》拉力F=mg
同理,若u≠tanθ,小球沿着杆向下匀速下滑时,拉力也等于小球重力F=mg(这并不难理解,尽管u不等于零,但是因为小球与杆的弹力为零,所以根据滑动摩擦力公式,摩擦力必为零）
若u=tanθ则只要F>mg,拉力F的大小可以是任意的.只要给出一个初速度,就能使得小球沿着杆上滑或者下滑（取决于初速度方向）