Question

（2012?江苏）如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况（　　）

A．逐渐增大

B．逐渐减小

C．先增大，后减小

D．先减小，后增大

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、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．
设绳子与竖直方向夹角是θ，则　

F

G

=tanθ　　（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上）
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
则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A正确，B、C、D错误．
故选A．

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．