Question

一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点．小球在水平恒力  F作用下，从最低点位置P点移动到Q点，如图所示，则力F所做的功为

Flsinθ

；此时绳子的拉力大小为

2（Fsinθ-mg）+3mgcosθ

．

Answer 1

分析：因小球力为恒力，故可直接利用功的公式W=FLcosθ求解，由几何关系找出位移即可求得力所做的功．
应用动能定理求解小球到达Q点时的动能；
对小球在Q点进行受力分析，根据牛顿第二定律求解绳子的拉力大小．

解答：解：由功的公式可知，W=FLcosθ=F?L_PQcosθ
由几何关系可知，L_PQcosθ=Lsinθ
故拉力的功W=FLsinθ
应用动能定理研究从最低点位置P点移动到Q点，

1

2

mv_p²-0=-mgL（1-cosθ）+FLsinθ
v_p²=

2FLsinθ

m

-2gL（1-cosθ）
对小球在Q点进行受力分析，
根据牛顿第二定律得：
T-mgcosθ-Fsinθ=m

v 2 P

L

T=2（Fsinθ-mg）+3mgcosθ
故答案为：FLsinθ，2（Fsinθ-mg）+3mgcosθ

点评：本题要求学生能正确理解功的定义式的含义及适用条件为恒力做功，同时注意先找出物体的位移及拉力．