物理单摆问题一例
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单摆问题一例
如图所示,摆球原来处于它的平衡位置O点,后来摆球在水平恒力F的作用下,沿着圆弧运动.摆球经过P点时,它所受的切向合外力恰好为零,这时撤去拉力F,则 ( )
A.撤除F后,摆球的最大偏角大于图示的θ
B.摆线的拉力对摆球不做功
C.摆球从O到P的重力势能增量小于F对摆球做的功
D.从O到P摆球重力势能的增量等于F对摆球做的功
A,“摆球经过P点时,它所受的切向合外力恰好为零,”但此前，由于F与重力的切向合力的作用，使它向左加速，到P点仍有速度，故“撤除F后,摆球的最大偏角大于图示的θ”[摆球从O到P的过程，F的切向分量变小；重力的切向分量变大；绳没有切向分量。故合力的切向分量是逐渐减小的，加速度也逐渐减小，速度一直增加到P。所以到P点，摆球有速度不为0]
B，摆线拉力垂直速度方向，故不做功。
C，由A项分析知，摆球偏角大于θ。说明F做的功大于在P位置时的重力势能。
D，与C不相容。
选A，B，C。正确。