一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于天花板上,小球在水平力F的作用下,从平衡位置P点缓慢地移到Q点,此时绳子转过了θ角,如图1所示,则F做的功为()
A.mgLcosθ B.mgL(1-cosθ)
C.FLsinθ D.FLcosθ
一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于天花板上,小球在水平力F的作用下,从平衡位置P点缓慢地移到Q点,此时绳子转过了θ角,如图1所示,则F做的功为()
A.mgLcosθ B.mgL(1-cosθ)
C.FLsinθ D.FLcosθ
B
【试题分析】
本题涉及的研究对象为小球,过程也比较简单.小球从P点移到Q点的过程中,小球受三个力作用:水平力F、重力、绳的拉力.小球“缓慢”移动,因此可以认为小球一直处于平衡状态,小球从P到Q动能的变化ΔEK=0;重力为恒力,重力做功WG=-mgΔh=-mgL(1-cosθ).绳的拉力始终与运动方向垂直,不做功.拉力F为变力,F做的功可由动能定理求解.
由动能定理得 WF+WG=0
所以拉力F做的功为WF=-WG=mgL(1-cosθ),即选项B正确.