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由靜止開始沿直線ON斜向下運(yùn)動，直線ON與y軸負(fù)方向成θ角（θ＜90°）．不計空氣阻力，則以下說法不正確的是（　�。�

A、當(dāng)F=mgsinθ時，拉力F最小

B、當(dāng)F=mgtanθ時，拉力F最小

C、當(dāng)F=mgsinθ時，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能守恒

D、當(dāng)F=mgtanθ時，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能可能減小也可能增大

Answer 1

分析：質(zhì)點(diǎn)只受重力和恒力F，由于質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動，合力方向必與ON共線，結(jié)合三角定則分析出拉力的最小值．根據(jù)機(jī)械能守恒條件分析機(jī)械能守恒時，F(xiàn)與mgsinθ的關(guān)系．根據(jù)F做功的正負(fù)，分析質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能如何變化．F做正功，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能增大；F做負(fù)功，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能減�。�

解答：解：質(zhì)點(diǎn)只受重力G和拉力F，質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動，合力方向與ON共線，如圖
A、B當(dāng)拉力與ON垂直時，拉力最小，根據(jù)幾何關(guān)系，有F=Gsinθ=mgsinθ．故A正確，B錯誤．
C、當(dāng)F=mgsinθ時，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正確．
D、若F=mgtanθ，由于mgtanθ＞mgsinθ，故F的方向與ON不再垂直，有兩種可能的方向，F(xiàn)與物體的運(yùn)動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��；
本題選錯誤的，故選B

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是對物體受力分析后，根據(jù)三角形定則求出拉力F的大小和方向，然后根據(jù)功能關(guān)系判斷．