Question

20．如圖所示，質量為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．

Answer 1

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動能定理列式求解．