题目内容

如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置. 用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置.在此过程中:
(1)F为恒力,拉力F做的功是
FLsinθ
FLsinθ
J
(2)用F缓慢地拉,拉力F做的功是
mgL(1-cosθ)
mgL(1-cosθ)
J.
分析:小球用细线悬挂而静止在竖直位置,当用恒力拉离与竖直方向成θ角的位置过程中,由功的公式结合球的位移可求出拉力做功.当F缓慢地拉离与竖直方向成θ角的位置过程中,则由动能定理可求出拉力做功.
解答:解:(1)当小球用细线悬挂而静止在竖直位置,当用恒力拉离与竖直方向成θ角的位置过程中,
     则拉力做功为:W=FS=FLsinθ
(2)当F缓慢地拉离与竖直方向成θ角的位置过程中,缓慢则是速率不变,
则由动能定理可得:
              WF-mgh=0
而高度变化为:h=L(1-cosθ)
所以WF=mgL(1-cosθ)
故答案为:FLsinθ;mgL(1-cosθ).
点评:当力恒定时,力与力的方向的位移乘积为做功的多少;当力不恒定时,则由动能定理来间接求出变力做功.同时当小球缓慢运动,也就是速率不变.
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