希望帮忙,谢谢了)一质量为 m 的小球,用长为 L 的细绳悬挂于 O 点,小球在水平拉力...

作者&投稿:程崔 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P~

首先,“从平衡位置 P 点很缓慢地移动到O点”意思是说忽略小球的速度,即可以认为小球的速度始终是零,小球始终处于平衡的状态,在这个过程中只发生一种能量转换,即F对小球做功,转化为小球的重力势能。
这样一来,要求F做功,有两种思路:1)直接用做功公式来求;2)用能量转换的思路来做,即求小球重力势能增加了多少,这部分能量就是由F做功而来。
这里先说第二种方法,结果为mgl(1-cosa),你已经懂了。
再说第一种方法,你的思路是不错的,Flsin(角) ,但是你忽略了一个问题,在小球移动的过程中F不是一个恒力!简单做个力合成图可以看出在这个过程中F是越变越大的,所以你用公式 Flsin(角)就不合适了。等到将来你学了微积分,用这种思路你就可以做了, 把力F与水平方位移关系找到,然后用这个变力在水平位移上进行积分就行了。
另外,多说一点,即使用第二种方法把问题解决了,通过比较这两种方法可以看出,第一种方法要比第二种方法简单的多,既然有更简便的方法,我们何必再去用复杂的方法呢,是吧?

这里的F应该是变力,因为它是缓慢拉动的,要使它受力平衡,不引起动能的变化,所以不能像D那样求。而C,外力F做的功全部转化为球的重力势能,是可以的。不知我讲得是否明白?

该题正确答案选C,力做的功=力的大小x物体再力的方向上移动的距离,由此得F做的功为:FLsinθ,但是题目给的答案没有这个答案,所以换一个角度,根据能量守恒来计算:该物体受重力,线的拉力,以及F作用力,3个力是相互平衡的,但是线对求的力始终与球运动方向垂直,所以不做功,既物体的重力势能增加量E就等于F所作的功W,小球在竖直方向上变化距离为L(1-cosθ) ,所以W=mgL(1-cosθ)

1、依据动能定理,所有对小球做功的力最后导致小球速度仍为0,所以总做功为0。
2、现在分别分析3个力做的功:
1)绳子的拉力因为与小球运动切向方向垂直,所以不做功;
2)重力做功为在竖直方向移动距离(因为是往上移动所以重力做功为负值),为:-(mgL-mgLcosθ)=-mgL(1-cosθ)
3)水平拉力与重力做功大小相等,一正一负,所以答案选C。

只选C,可以直接看成小球在F的做用下,小球的重力做负功,所以F做的功=重力做功=mgh,知道小球质量m,所以只求出小球上升的高度就可以,小球上升的高度h=L_Lcos#(_为减号,#为夹角),做功=mgh,把h带入,化简后得到选项C

这个直接按照能量守恒定律,初始位置到现有位置小球上升高度为L(1-cosθ),重力势能增加 mgL(1-cosθ),而绳子拉力始终垂直于运动方向,不做功,只有拉力F做功,故F做功为C. mgL(1-cosθ)

这个图有点问题哦,请问F是本来就是水平的?还是一直都是垂直于细绳呢?


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