◎ 题目

如图所示，一根轻绳上端固定在O点、下端拴一个重为G的钢球 A，O点到球心距离为l，开始时球悬垂静止．现对球施加一个方向始终水平向右的力 F，使球缓慢偏移，移动过程的每一时刻，都可认为球处于平衡状态，F 从开始至增大到 2G过程中． （l）求轻绳张力 T 的大小范围． （2）画出轻绳张力 T 与 1 cosθ 的关系图象（ θ为轻绳与竖直方向的夹角）． （3）求力 F 做多少功？

◎ 答案

（1）当拉力F=0时，轻绳处于竖直方向，张力T1=G； 当水平拉力F=2G时，由平衡条件得轻绳张力 T2= G2+(2G)2 = 5 G 故轻绳张力范围为：G≤F≤ 5 G； （2）球在各位置均处于平衡状态，由平衡条件得： Tcosθ=G，即T= G cosθ T与 1 cosθ 的关系如图 （3）F做功使钢球的势能增加，故：WT=Gh=Gl（1-cosθ）= (5- 5 )Gl 5 答：（l）轻绳张力 T 的大小范围为G≤F≤ 5 G； （2）轻绳张力 T 与 1 cosθ 的关系图象如图所示； （3）力 F 做了 (5- 5 )Gl 5 的功．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，一根轻绳上端固定在O点、下端拴一个重为G的钢球A，O点到球心距离为l，开始时球悬垂静止．现对球施加一个方向始终水平向右的力F，使球缓慢偏移，移动过程的每一时刻…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【力的合成】，【共点力的平衡】，【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。