Question

【題目】如圖，固定于O點(diǎn)的細(xì)線下端系一小球，不計(jì)空氣阻力，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)往B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，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. 機(jī)械能守恒

D. 克服重力做功的功率逐漸變大

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據(jù)小球做圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)其受力分析，受拉力F、重力G、繩子的拉力T，合力提供向心力，即合力指向圓心，求出水平拉力和重力的關(guān)系，判斷F的變化情況，根據(jù)P=Fvcosθ判斷重力的功率變化的情況。

A．小球勻速率運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，根據(jù)動(dòng)能定理，合力做功為零，但合力不為零，合力充當(dāng)向心力，故A錯(cuò)誤；

B．小球是以恒定速率運(yùn)動(dòng)，即它是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么小球受到的重力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(diǎn)。設(shè)繩子與豎直方向夾角是θ，則　F/G＝tanθ（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(cuò)誤；

C．小球勻速率運(yùn)動(dòng)，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能不變，故機(jī)械能增加，故C錯(cuò)誤；

D．重力不變，速度方向與重力的夾角不斷增加（大于90度），故根據(jù)P＝Gvcosθ，重力的瞬時(shí)功率的絕對(duì)值不斷增大；故D正確；

故選D。