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,开始时球悬垂静止.现对球施加一个方向始终水平向右的力F,使球缓慢偏移,移动过程的每一时刻-物理

题目简介

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,开始时球悬垂静止.现对球施加一个方向始终水平向右的力F,使球缓慢偏移,移动过程的每一时刻-物理

题目详情

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,开始时球悬垂静止.现对球施加一个方向始终水平向右的力F,使球缓慢偏移,移动过程的每一时刻,都可认为球处于平衡状态.F从开始增大到2G的过程中,轻绳张力T的大小范围为______,此过程中F与T的合力做功大小W=______.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

球悬垂静止时,轻绳的张力最小,最小值为Tmin=G;
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设F增大到2G时,轻绳与竖直方向的夹角为α,如图,根据平衡条件得:
  轻绳张力的最大值为Tmax=
G2+(2G)2
=
5
G

故轻绳张力T的大小范围为G≤T≤
5
G.
则tanα=class="stub"2G
G
=2
由数学知识得 cosα=
5
5

F从开始增大到2G的过程中,由动能定理得:
W-GL(1-cosα)=0
则得F与T的合力做功大小为:W=GL(1-cosα)=GL(
5-
5
5

故答案为:G≤T≤
5
G,GL(
5-
5
5

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