Question

14．質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸于O點(diǎn)，小球在水平力F的作用下，從最低點(diǎn)P緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，這時(shí)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，mgLcosθ
• B． 小球受力不平衡，F(xiàn)Lcosθ
• C． 小球受力不平衡，F(xiàn)Lsinθ
• D． 小球受力平衡，mgL（1-cosθ）

Answer 1

分析 小球緩慢移動(dòng)，認(rèn)為動(dòng)能不變，受力平衡．根據(jù)動(dòng)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(diǎn)P緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，小球受力平衡，動(dòng)能不變．在此過程中，小球重力的功為：W_G=-mgL（1-cosθ）
根據(jù)動(dòng)能定理得：W_F+W_G=0-0
解得拉力做的功為：W_F=-W_G=mgL（1-cosθ），故D正確，ABC錯(cuò)誤
故選：D

點(diǎn)評 本題要求學(xué)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(yùn)用動(dòng)能定理求變力做功是常用的方法．