(2006•广州二模)如图所示,一根轻绳上端固定在O点、下端拴一个重为G的钢球 A,O点到球心距离为l,开始时
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解题思路:(1)对小球受力分析,受重力、推力和拉力,根据平衡条件列式求解;(2)求出拉力T与角度θ关系表达式后进行讨论;(3)拉力F做的功等于小球机械能的增加量.

(1)当拉力F=0时,轻绳处于竖直方向,张力T1=G;

当水平拉力F=2G时,由平衡条件得轻绳张力 T2=

G2+(2G)2=

5G

故轻绳张力范围为:G≤F≤

5G;

(2)球在各位置均处于平衡状态,由平衡条件得:

Tcosθ=G,即T=

G

cosθ

T与[1/cosθ]的关系如图

(3)F做功使钢球的势能增加,故:WT=Gh=Gl(1-cosθ)=

(5−

5)Gl

5

答:(l)轻绳张力 T 的大小范围为G≤F≤

5G;

(2)轻绳张力 T 与[1/cosθ]的关系图象如图所示;

(3)力 F 做了

(5−

5)Gl

5的功.

点评:

本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;机械能守恒定律.

考点点评: 本题关键是明确推力F是变力,根据平衡条件求解拉力,求解变力功可以根据动能定理列式求解,不难.