选择题4.0分
物理

4.如图所示,小球在水平拉力作用下,以恒定速率沿顺直光滑圆轨道由点运动到点,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

正确答案及相关解析

正确答案

B

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: F与G的合力必与支持力在同一直线上得:,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 ,即为:,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.

考查方向

匀速圆周运动向心力的来源;受力分析;功率的计算

解题思路

根据小球做圆周运动,合力提供向心力,即合力指向圆心,求出水平拉力和重力的关系,根据P=Fvcosα得出拉力瞬时功率的表达式,从而判断出拉力瞬时功率的变化.

易错点

搞不清小球做匀速圆周运动向心力的来源;错误理解功率的计算公式