Question

5．如圖所示，質量為m的小球（可視為質點）用長為L的細線懸掛于O點，自由靜止在A位置．現用水平力F緩慢地將小球從A拉到B位置而靜止，細線與豎直方向夾角θ=60°，此時細線的拉力為F₁，然后放手讓小球從靜止返回，則（　�。�

• A． 細繩的拉力不斷變大
• B． 從A到B，拉力F做功為F₁L
• C． 從B到A的過程中，小球受到的合外力大小不變
• D． 從B到A的過程中，小球重力的瞬時功率一直增大

Answer 1

分析 選項A根據平衡條件求出在B點時的拉力，根據牛頓第二定律和動能定理求出在A點時的拉力即可；選項B根據動能定理即可求解；選項C應明確緩慢過程即為動態(tài)平衡過程；選項D根據瞬時功率應等于力與在力的方向的速度乘積可知在B于A時重力的瞬時功率為0即可求解

解答 解：A、小球緩慢運動，小球處于平衡狀態(tài)，根據受力分析，共點力平衡可知F=$\frac{mg}{cosθ}$，其中θ為繩子與豎直方向的夾角，故拉力不斷變大，故A正確；
B、從A到B根據動能定理可知，拉力做功W=mgL（1-cos$60°）=\frac{1}{2}mgL$=$\frac{1}{2}mgL$，故B錯誤；
C、從B到A的過程中，小球做圓周運動，速度越來越大，根據牛頓第二定律可知，合力逐漸增大，故C錯誤；
D、在B點瞬時功率為零，到達A點時，瞬時功率為零，故重力的瞬時功率先增大后減小，故D錯誤；
故選：A

點評 應明確：①物體緩慢運動過程即為動態(tài)平衡過程；②瞬時功率表達式為P=FVcosα，其中α是力F與速度V的正向夾角