Question

一道高一物理题目

一个质量为m的小球用长为L的细绳悬挂于O点。小球在水平恒力F的作用下，从平衡位置P缓缓移动到Q点，细线偏离竖直方向的角度为θ，则力F做的功为多少？
答案是mgL（1-cosθ） 但是FLsinθ 为什么错的 或者答案错了

Answer 1

F是恒力，但是小球走的是弧形，速度方向在变，所以速度方向的分力时刻变化，懂了吗！这个得用功能关系来解，不能直接用公式。

追问

但是它的力不变 位移也有了 力方向上的位移与力的乘积不就是力做的功了吗？

追答

F不变。但是速度方向上的李在时刻变化，知道不！W=FSCosA，有角度就是力F在速度方向的投影。

Answer 2

你算的那个错误结果的位移方向与力不在一个方向，只能认为是F的分力在那个方向

追问

水平位移是sinθ 力也是水平的 为什么不在一个方向

追答

嗯 我仔细想了想 你看我这种说法对不对，因为高中阶段这个问题老师一般都是避而不答，往往是让学生掌握转为重力势能就可以了。 那么我下边粗略的给你回答下
首先这个过程始终小球受三个力，重力，拉力，还有水平恒力F，并且由于是缓慢移动，所以可以认为始终处于平衡状态。而拉力始终与小球速度方向垂直，所以拉力对小球不做功。但是实际情况是，随着绳子角度的不同，绳子拉力是变的，重力不变，也就是说F不是一个恒力，所以要是根据力乘以位移来算，那很显然得不到正确的答案，只能把这道题转化为能量的方法才能得到正确的答案，否则你只能进行积分才可以。

Answer 3

力F做的功为小球势能的增加mg(L-Lcosθ)=mgL（1-cosθ）

追问

但是它的力不变 位移也有了 力方向上的位移与力的乘积不就是力做的功了吗？