Question

如（甲）所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端拴一個(gè)重為G的小鋼球A，球處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)對(duì)球施加一個(gè)方向水平向右的外力F，使球緩慢地偏移，在移動(dòng)過(guò)程中的每一時(shí)刻，都可以認(rèn)為球處于平衡狀態(tài)，外力F方向始終水平向右，若輕繩上張力T的大小隨輕繩與豎直方向的夾角θ的變化如圖（乙）所示，求：
（1）水平拉力F對(duì)應(yīng)θ變化的取值范圍．
（2）在上述過(guò)程中水平拉力F所做的功．

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)cosθ=1時(shí)，即θ=0時(shí)，繩子拉力等于重力，水平拉力等于0．根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出拉力為G時(shí)，水平拉力的大小，從而得出拉力的范圍．
（2）因?yàn)榫徛�移�?dòng)，動(dòng)能變化為零，拉力做功等于重力勢(shì)能的增加量．
解答：解：（1）當(dāng)T=G時(shí)，F(xiàn)=0     
當(dāng)時(shí)，．
所以F的取值范圍是0≤F≤2G．
（2）當(dāng)F=2G時(shí)，，由功能關(guān)系得：
F做功W=GL（1-cosθ）=．
答：（1）水平拉力F對(duì)應(yīng)θ變化的取值范圍0≤F≤2G．
（2）在上述過(guò)程中水平拉力F所做的功為．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了共點(diǎn)力平衡，以及功能關(guān)系，難度不大，是一道好題，平時(shí)需加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練．