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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
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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
A.逐渐减小
B.逐渐增大
C.先减小,后增大
D.先增大,后减小
▼优质解答
答案和解析
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:
=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.
设球与圆心的连线与竖直方向夹角是θ,则:
F |
G |
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.
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