题目内容
一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从最低点P缓慢地移到Q点,如下图所示,则在此过程中( )
分析:小球受到的合力做功可根据动能定理求解;根据动能定理求解拉力做功.重力势能的变化等于小球克服重力做功.除了重力以外的力做功等于系统机械能的变化.
解答:解:A、小球缓慢移动,动能不变,动能的变化量为零,根据动能定理得知,小球受到的合力做功为零.故A错误.
B、根据动能定理得:WF-mgl(1-cosθ)=0,则得拉力F的功为:WF=mgl(1-cosθ).故B错误.
C、重力势能的增加为△Ep=mgh=mgl(1-cosθ).故C正确.
D、由上知,小球的动能不变,重力势能增加mgl(1-cosθ).而重力势能是小球与地球共有的,又根据除了重力以外的力做功等于系统机械能的变化,可知,水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl(1-cosθ).故D正确.
故选CD
B、根据动能定理得:WF-mgl(1-cosθ)=0,则得拉力F的功为:WF=mgl(1-cosθ).故B错误.
C、重力势能的增加为△Ep=mgh=mgl(1-cosθ).故C正确.
D、由上知,小球的动能不变,重力势能增加mgl(1-cosθ).而重力势能是小球与地球共有的,又根据除了重力以外的力做功等于系统机械能的变化,可知,水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl(1-cosθ).故D正确.
故选CD
点评:本题关键在于拉力F是变力,求解变力做功可以根据动能定理列式求解.
练习册系列答案
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一质量为m的小球,用长L为的细线悬挂于O点,在O点正下方L/2处钉有钉,把悬线沿水平方向拉直后无初速释放,当悬线碰到钉子瞬间( )
A、小球的线速度突然变小 | B、小球的角速度变大 | C、小球的向心加速度突然变大 | D、悬线拉力不变 |