20.如圖所示,質(zhì)量為m的小球用長為L的細繩懸掛于O點,小球在水平力F的作用下緩慢地由P位置移到Q位置,這時,懸線偏離豎直方向θ角,求力F所做的功.

分析 小球從平衡位置P點緩慢移動到Q點,對小球受力分析,受重力、拉力F和繩子的拉力T,根據(jù)平衡條件求解出拉力的一般表達式,得出拉力為變力;再根據(jù)動能定理列式求解.

解答 解:對小球受力分析,受到重力、拉力F和繩子的拉力T,如圖
根據(jù)共點力平衡條件,有:F=mgtanα,
故F隨著α的增大而不斷變大,故F是變力;
對小球運動過程運用動能定理,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).

點評 本題關鍵在于拉力F是變力,求解變力做功可以根據(jù)動能定理列式求解.

練習冊系列答案
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C.小球過B點時,橡皮筋上的彈力為1.0N
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