14.質(zhì)量為m的小球,用長為L的輕繩懸于O點,小球在水平力F的作用下,從最低點P緩慢地移動到Q點,這時繩與豎直方向成θ角,如圖所示.這一過程中小球的受力情況及力F做的功分別是( 。
A.小球受力平衡,mgLcosθB.小球受力不平衡,F(xiàn)Lcosθ
C.小球受力不平衡,F(xiàn)LsinθD.小球受力平衡,mgL(1-cosθ)

分析 小球緩慢移動,認為動能不變,受力平衡.根據(jù)動能定理求拉力F做功.其中重力做的功根據(jù)W=mgh求,h是初末位置的高度差.

解答 解:小球從最低點P緩慢地移動到Q點,小球受力平衡,動能不變.在此過程中,小球重力的功為:WG=-mgL(1-cosθ)
根據(jù)動能定理得:WF+WG=0-0
解得拉力做的功為:WF=-WG=mgL(1-cosθ),故D正確,ABC錯誤
故選:D

點評 本題要求學生能正確理解功的定義式的含義及適用條件為恒力做功,對于變力,運用動能定理求變力做功是常用的方法.

練習冊系列答案
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A.am=40m/s2 h=3.2mB.am=40m/s2 h=3.0m
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