(2009•上海模拟)如图所示为竖直平面内的直角坐标系.一质量为m的质点,在恒力F和重力的作用下,从坐标原点O由静止开始

(2009•上海模拟)如图所示为竖直平面内的直角坐标系.一质量为m的质点,在恒力F和重力的作用下,从坐标原点O由静止开始沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成θ角(θ<90°).不计空气阻力,则以下说法正确的是(  )
A.当F=mgtanθ时,拉力F最小
B.当F=mgsinθ时,拉力F最小
C.当F=mgsinθ时,质点的机械能守恒
D.当F=mgtanθ时,质点的机械能可能减小也可能增大
七维 1年前 已收到1个回答 举报

烂豆牙 幼苗

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解题思路:由题意可知物体受到的合力方向与ON重合;由力的合成知识可知拉力的最小值;由机械能的守恒条件可判断机械能是否守恒,并由能量关系得出机械能的改变.

因重力与拉力F的合力应沿ON方向,故由第一个图及几何关系可知,当拉力等于mgsinθ时,拉力F最小,故A错误,B正确;
当力F=mgsinθ时,F与ON垂直,故F不做功,只有重力做功,机械能守恒,故C正确;
当F=mgtanθ时,一种情况为F与mg相互垂直,则力与位移间的夹角小于90°,故拉力做正功,机械能增大;
而当力与x轴正向成2θ角时,如右图所示,由正弦定理可知,F=mgtanθ,此时,力与位移的角大于90°,此时力做负功,故机械能减小;故机械能可能增加也可能减小;故D正确;
故选BCD.

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;力的合成与分解的运用.

考点点评: 本题考查学生对机械能守恒的条件及几何关系的应用,而D答案中要求能想出可能的两种情况,难度较大,要求能熟练应用正弦定理,并能掌握角度相关知识.

1年前

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