Question

20．如圖所示，將質(zhì)量m=0.5kg的小球用細(xì)線懸掛在天花板上，將小球拉至A點(diǎn)（此時(shí)細(xì)線處于伸直狀態(tài)）由靜止釋放，小球?qū)⒔?jīng)過最低點(diǎn)B再擺到最左端的C點(diǎn)．已知A、B兩點(diǎn)的高度差h=0.2m，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，重力和繩子拉力分別對(duì)小球做的功；
（2）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大��；
（3）小球在C點(diǎn)受到的合力是否為零？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)功的公式可明確重力以及拉力做功的大�。�
（2）根據(jù)機(jī)械能守恒定律可求得小球經(jīng)過B點(diǎn)的速度；
（3）根據(jù)受力分析可明確小球在C點(diǎn)所受到的合力大�。�

解答 解：（1）重力對(duì)小球所做的功W=mgh=0.5×10×0.2=1J；
繩子的拉力與速度方向相互垂直，故繩子拉力對(duì)小球不做功；
（2）合力的功等于重力的功與拉力功之和；
故W_總=1J；
對(duì)小球由機(jī)械能守恒定律可知：
W_合=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得v=$\sqrt{\frac{2{W}_{總}(cāng)}{m}}$=$\sqrt{\frac{2×1}{0.5}}$=2m/s；
（3）小球在C點(diǎn)時(shí)，受重力和繩子的拉力作用，由于兩拉力方向不在同一直線上，則由力的合成規(guī)律可知兩力的合力不可能為零；
答：（1）重力做功為1J；繩子的拉力為0J；（2）小球繞過B點(diǎn)的速度大小為2m/s； （3）合力不可能為零．

點(diǎn)評(píng) 本題考查機(jī)械能守恒定律以及功的公式，要注意明確合力的功等于各力做功的代數(shù)和，注意各力做功的正負(fù)情況．