Question

一質量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點．小球在水平恒力  F作用下，從最低點位置P點移動到Q點，如圖所示，則力F所做的功為

Flsinθ

；此時繩子的拉力大小為

2（Fsinθ-mg）+3mgcosθ

．

Answer 1

分析：因小球力為恒力，故可直接利用功的公式W=FLcosθ求解，由幾何關系找出位移即可求得力所做的功．
應用動能定理求解小球到達Q點時的動能；
對小球在Q點進行受力分析，根據牛頓第二定律求解繩子的拉力大小．

解答：解：由功的公式可知，W=FLcosθ=F?L_PQcosθ
由幾何關系可知，L_PQcosθ=Lsinθ
故拉力的功W=FLsinθ
應用動能定理研究從最低點位置P點移動到Q點，

1

2

mv_p²-0=-mgL（1-cosθ）+FLsinθ
v_p²=

2FLsinθ

m

-2gL（1-cosθ）
對小球在Q點進行受力分析，
根據牛頓第二定律得：
T-mgcosθ-Fsinθ=m

v 2 P

L

T=2（Fsinθ-mg）+3mgcosθ
故答案為：FLsinθ，2（Fsinθ-mg）+3mgcosθ

點評：本題要求學生能正確理解功的定義式的含義及適用條件為恒力做功，同時注意先找出物體的位移及拉力．