Question

20．如圖所示，將質(zhì)量m=0.5kg的小球用細線懸掛在天花板上，將小球拉至A點（此時細線處于伸直狀態(tài)）由靜止釋放，小球?qū)⒔?jīng)過最低點B再擺到最左端的C點．已知A、B兩點的高度差h=0.2m，不計空氣阻力，取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）小球從A點運動到B點的過程中，重力和繩子拉力分別對小球做的功；
（2）小球經(jīng)過B點時的速度大�。�
（3）小球在C點受到的合力是否為零？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)功的公式可明確重力以及拉力做功的大��；
（2）根據(jù)機械能守恒定律可求得小球經(jīng)過B點的速度；
（3）根據(jù)受力分析可明確小球在C點所受到的合力大�。�

解答 解：（1）重力對小球所做的功W=mgh=0.5×10×0.2=1J；
繩子的拉力與速度方向相互垂直，故繩子拉力對小球不做功；
（2）合力的功等于重力的功與拉力功之和；
故W_總=1J；
對小球由機械能守恒定律可知：
W_合=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得v=$\sqrt{\frac{2{W}_{總}}{m}}$=$\sqrt{\frac{2×1}{0.5}}$=2m/s；
（3）小球在C點時，受重力和繩子的拉力作用，由于兩拉力方向不在同一直線上，則由力的合成規(guī)律可知兩力的合力不可能為零；
答：（1）重力做功為1J；繩子的拉力為0J；（2）小球繞過B點的速度大小為2m/s； （3）合力不可能為零．

點評 本題考查機械能守恒定律以及功的公式，要注意明確合力的功等于各力做功的代數(shù)和，注意各力做功的正負情況．