题目内容

【题目】如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力F作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中重力和拉力的瞬时功率变化情况是( )

A. 重力的瞬时功率先增大,后减小

B. 重力的瞬时功率的变化无法判断

C. 拉力的瞬时功率逐渐增大

D. 拉力的瞬时功率的变化无法判断

【答案】AD

【解析】试题分析:因为小球是以恒定速率运动,即它是做匀速圆周运动,那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点.设绳子与竖直方向夹角是θ,则FG的合力必与绳子拉力在同一直线上)得 F=Gtanθ;而水平拉力F的方向与速度V的方向夹角也是θ,所以水平力F的瞬时功率是:P=Fvcosθ,则P=Gvsinθ;显然,从AB的过程中,θ是不断增大的,所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的;重力的瞬时功率P=mgvcos90°-θ=mgvsinθ,知重力的瞬时功率逐渐增大,故AD正确, BC错误,故选AD.

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