精英家教網(wǎng)如圖所示,一小球用輕繩懸掛在某固定點,現(xiàn)將輕繩水平拉直,然后由靜止開始釋放小球.不計空氣阻力,分析小球由靜止開始運動到最低點的過程,以下結(jié)論正確的有( 。
A、小球的速率不斷增大B、重力的功率不斷增大C、繩子的拉力不斷增大D、繩子拉力的功率不斷增大
分析:小球由靜止開始運動到最低點的過程,只有重力做功,重力勢能減小轉(zhuǎn)化為動能.重力的功率等于重力與豎直分速度的稅種,采用特殊位置法分析.繩子的拉力根據(jù)牛頓第二定律和向心力知識分析.功率的一般公式P=Fvcosα,α是v與F的夾角.
解答:解:A、小球由靜止開始運動到最低點的過程中,重力做正功,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,所以小球的速率不斷增大,故A正確.
B、小球剛釋放時,速度為零,重力的功率為零;到達(dá)最低點時,重力與速度垂直,重力的功率也為零,而在運動過程中,重力與速度的夾角不垂直,重力有功率,所以重力的功率先增大后減小,故B錯誤.
C、設(shè)繩子與豎直方向的夾角為θ,小球運動過程中所需要的向心力由繩子拉力與重力沿繩子方向分力的合力提供,則有
  T-mgcosθ=m
v2
L
,得 T=mgcosθ+m
v2
L
,因θ減小,cosθ增大,v增大,所以T增大,即繩子的拉力不斷增大,故C正確.
D、繩子拉力與速度始終垂直,在速度方向上沒有分力,所以拉力的功率始終為零,故D錯誤.
故選:AC
點評:解決本題關(guān)鍵要理解并掌握功率的一般公式P=Fvcosα,知道當(dāng)α=90°時功率P=0,從而正確分析重力和拉力的功率.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?湖南二模)如圖所示,一小球用輕繩懸于?點,用力F拉住小球,使懸線保持偏離豎直方向75°角,且小球始終處于平衡狀態(tài),為了使F有最小值,F(xiàn)與豎直方向的夾角θ應(yīng)該是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一小球用輕繩懸于O點,小華用力F拉住小球,使懸線保持偏離豎直方向75°角,且小球始終處于平衡狀態(tài).為了使F有最小值,則Fmin及此時Fmin與豎直方向的夾角θ分別是( 。

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年河南省高三上學(xué)期第三月考物理卷 題型:選擇題

如圖所示,一小球用輕繩懸于O點,用力F拉住小球,使懸線保持偏離豎直方向750角,且小球始終處于平衡狀態(tài)。為了使F有最小值,F與豎直方向的夾角θ應(yīng)該是  (    )

A.900          B.450         C.150          D.00

 

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年山東省濰坊市高三12月階段測試物理試卷 題型:選擇題

如圖所示,一小球用輕繩懸于O點,用力F拉住小球,使懸線保持偏離豎直方向75°角,且小球始終處于平衡狀態(tài).為了使F有最小值,F(xiàn)與豎直方向的夾角θ應(yīng)該是

A.90°               B. 45°             C. 15°         D. 0°

 

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