Question

2．如圖所示，質量為m的小球用長L的細線懸掛而靜止在豎直位置．現用水平拉力F將小球拉到細線與豎直方向成θ角的位置．而且拉到該位置時小球的速度剛好為零．在此過程中，下列說法正確的是（　�。�

• A． 拉力F一定是變力
• B． 拉力F可能是恒力
• C． 拉力F做功為mgL（1-cos θ）
• D． 此過程中機械能守恒

Answer 1

分析 當F緩慢地拉離與豎直方向成θ角的位置過程中，拉力是變力，不能根據功的公式求拉力做功，可由動能定理可求出拉力做功．拉力也可以是恒力．

解答 解：AB、當F緩慢地將小球拉離到與豎直方向成θ角的位置過程中，合力為零，拉力F不斷增大．F也可能為恒力，拉力做功與克服重力做功相等時，小球拉力該位置的速度也剛好為零，故A錯誤，B正確．
C、由動能定理可得：W_F-mgh=0，而高度變化為：h=L（1-cosθ），所以拉力F做功為 W_F=mgL（1-cosθ），故C正確．
D、小球的動能變化量為零，而重力勢能增加，所以機械能增加，故D錯誤．
故選：C

點評 當拉力恒定時，力與力的方向的位移乘積為做功的多少；當力不恒定時，則由動能定理來間接求出變力做功．同時要知道小球緩慢運動時，速率不變．