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问题: 物理选择

一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F的作用下,从平衡位置缓慢地移到如图所示,则此过程中F所做的功为
A,mgLcosθ
B,FLsinθ
C,FLθ
D,mgL(1-cosθ)

解答:

选D
因为是缓慢移动,小球在各个位置都可看作是平衡状态,受重力、绳的拉力、F而平衡。重力不变,角度改变,画出矢量三角形可知F改变,即F是变力。所以BC不对。
小球缓慢移动,始末速度都为0。又任何时刻小球速度与绳的拉力方向垂直,即绳的拉力不做功。根据动能定理,F做功等于重力做功。W=GS=mgL(1-cosθ)