题目内容
(1)小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地移动到Q点,此时悬线与竖直方向的夹角为θ;
(2)小球在水平恒力F作用下由P点移动到Q点,此时悬线与竖直方向的夹角为θ.
求上述(1)、(2)两种情况下拉力F所做的功各为多大?
分析:(1)小球从平衡位置P点缓慢地移动到Q点的过程中,动能变化量为零,重力做负功,绳子拉力不做功,水平拉力F做功,根据动能定理求解拉力F所做的功;
(2)水平力F为恒力,可直接利用功的公式W=FLcosθ求解,由几何关系找出位移即可求得力所做的功.
(2)水平力F为恒力,可直接利用功的公式W=FLcosθ求解,由几何关系找出位移即可求得力所做的功.
解答:解:(1)小球从平衡位置P点缓慢地移动到Q点的过程中,根据动能定理得
W1-mgL(1-cosθ)=0
得 拉力F所做的功为W1=mgL(1-cosθ)
(2)水平力F为恒力时,由P点移动到Q点,拉力F所做的功为W2=FLsinθ.
答:(1)小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地移动到Q点,拉力F所做的功为mgL(1-cosθ).
(2)小球在水平恒力F作用下由P点移动到Q点,拉力F所做的功为FLsinθ.
W1-mgL(1-cosθ)=0
得 拉力F所做的功为W1=mgL(1-cosθ)
(2)水平力F为恒力时,由P点移动到Q点,拉力F所做的功为W2=FLsinθ.
答:(1)小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地移动到Q点,拉力F所做的功为mgL(1-cosθ).
(2)小球在水平恒力F作用下由P点移动到Q点,拉力F所做的功为FLsinθ.
点评:本题要求学生能正确理解功的定义式的含义及适用条件为恒力做功,同时注意先找出物体的位移及拉力.对于变力,运用动能定理求变力做功是常用的方法.
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