如圖,固定於O點的細線下端系一小球,不計空氣阻力,在水平拉力F作用下,小球以恆定速率在豎直平面內由A點向B點運...
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問題詳情:
如圖,固定於O點的細線下端系一小球,不計空氣阻力,在水平拉力F作用下,小球以恆定速率在豎直平面內由A點向B點運動,此過程中小球( )
A.所受合力為零 B.所受水平拉力逐漸變小
C.力F對小球不做功 D.繩的拉力對小球不做功
【回答】
D
【詳解】
A. 小球勻速率運動,動能不變,根據動能定理,合力做功為零,但合力不為零,合力充當向心力,故A錯誤;
B. 小球是以恆定速率運動,即它是做勻速圓周運動,那麼小球受到的重力G、水平拉力F、繩子拉力T三者的合力必是沿繩子指向O點。設繩子與豎直方向夾角是θ,則
(F與G的合力必與繩子拉力在同一直線上)得
F=Gtanθ
顯然,從A到B的過程中,θ是不斷增大的,所以水平拉力F是一直增大的。故B錯誤;
C.根據題意可知,小球重力勢能增大,動能不變,能量守恆可知,外力對小球做正功,故C錯誤。
D.繩的拉力與速度方向始終垂直,所以不做功,故D正確。
知識點:牛頓第二定律
題型:選擇題