Question

如圖所示為豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系。一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，在恒力F和重力的作用下，從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開(kāi)始沿直線ON斜向下運(yùn)動(dòng)，直線ON與y軸負(fù)方向成θ角(θ<90°)。不計(jì)空氣阻力，則以下說(shuō)法正確的是  （    ）

A．當(dāng)F=mgtanθ時(shí)，拉力F最小

B．當(dāng)F=mgcosθ時(shí)，拉力F最小

C．當(dāng)F=mgsinθ時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能不守恒

D．當(dāng)F=mgtanθ時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能可能減小

Answer 1

D

解析試題分析:質(zhì)點(diǎn)只受重力G和拉力F，質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，合力方向與ON共線，如圖

當(dāng)拉力與ON垂直時(shí)，拉力最小，根據(jù)幾何關(guān)系，有F=Gsinθ=mgsinθ．故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)F=mgsinθ時(shí)，F(xiàn)與速度方向垂直，F(xiàn)不做功，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能是守恒的．故C錯(cuò)誤；若F=mgtanθ，由于mgtanθ＞mgsinθ，故F的方向與ON不再垂直，有兩種可能，F(xiàn)與物體的運(yùn)動(dòng)方向的夾角可能大于90°，也可能小于90°，即拉力F可能做負(fù)功，也可能做正功，重力做功不影響機(jī)械能的變化，則根據(jù)功能關(guān)系，物體機(jī)械能變化量等于力F做的功，即機(jī)械能可能增加，也可能減小，故D正確。
考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律