Question

如图所示，小球在水平拉力作用下，以恒定速率v沿竖直光滑圆轨由A点运动到B点，在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（　　）

• A、逐渐减小
• B、逐渐增大
• C、先减小，后增大
• D、先增大，后减小

Answer 1

分析：根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据P=Fvcosα得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化．

解答：解：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、轨道的支持力三者的合力必是沿半径指向O点．
设球与圆心的连线与竖直方向夹角是θ，则：

F

G

=tanθ（F与G的合力必与支持力在同一直线上）
得：F=Gtanθ
而水平拉力F的方向与速度V的方向夹角也是θ，所以水平力F的瞬时功率是
P=Fvcosθ
即为：P=Gvsinθ
显然，从A到B的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的．故B正确，A、C、D错误．
故选：B．

点评：解决本题的关键掌握瞬时功率的表达式P=Fvcosα，注意α为F与速度的夹角．