Question

2．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．现用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置．而且拉到该位置时小球的速度刚好为零．在此过程中，下列说法正确的是（　　）

• A． 拉力F一定是变力
• B． 拉力F可能是恒力
• C． 拉力F做功为mgL（1-cos θ）
• D． 此过程中机械能守恒

Answer 1

分析 当F缓慢地拉离与竖直方向成θ角的位置过程中，拉力是变力，不能根据功的公式求拉力做功，可由动能定理可求出拉力做功．拉力也可以是恒力．

解答 解：AB、当F缓慢地将小球拉离到与竖直方向成θ角的位置过程中，合力为零，拉力F不断增大．F也可能为恒力，拉力做功与克服重力做功相等时，小球拉力该位置的速度也刚好为零，故A错误，B正确．
C、由动能定理可得：W_F-mgh=0，而高度变化为：h=L（1-cosθ），所以拉力F做功为 W_F=mgL（1-cosθ），故C正确．
D、小球的动能变化量为零，而重力势能增加，所以机械能增加，故D错误．
故选：C

点评 当拉力恒定时，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．同时要知道小球缓慢运动时，速率不变．