Question

20．如图所示，质量为m的小球用长为L的细绳悬挂于O点，小球在水平力F的作用下缓慢地由P位置移到Q位置，这时，悬线偏离竖直方向θ角，求力F所做的功．

Answer 1

分析 小球从平衡位置P点缓慢移动到Q点，对小球受力分析，受重力、拉力F和绳子的拉力T，根据平衡条件求解出拉力的一般表达式，得出拉力为变力；再根据动能定理列式求解．

解答 解：对小球受力分析，受到重力、拉力F和绳子的拉力T，如图
根据共点力平衡条件，有：F=mgtanα，
故F随着α的增大而不断变大，故F是变力；
对小球运动过程运用动能定理，得：
-mgL（1-cosα）+W=0
故拉力做的功等于mgL（1-cosθ）
答：力F所做的功等于mgL（1-cosθ）．

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．