问题 多选题

在竖直平面内的直角坐标系内,一个质量为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OA斜向下运动,直线OA与y轴负方向成θ角(θ<90°).不计空气阻力,重力加速度为g,则以下说法正确的是(  )

A.当F=mgtanθ时,质点的机械能守恒

B.当 F=mgsinθ时,质点的机械能守恒

C.当F=mgtanθ时,质点的机械能可能减小也可能增大

D.当F=mgsinθ时,质点的机械能可能减小也可能增大

答案

B、质点只受重力G和拉力F,质点做直线运动,合力方向与OA共线,如图

当拉力与OA垂直时,拉力最小,根据几何关系,有

F=Gsinθ=mgsinθ,

F的方向与OA垂直,拉力F做功为零,所以质点的机械能守恒,故B正确,D错误.

A、若F=mgtanθ,由于mgtanθ>mgsinθ,故F的方向与OA不再垂直,有两种可能的方向,F与物体的运动方向的夹角可能大于90°,也可能小于90°,即拉力F可能做负功,也可能做正功,重力做功不影响机械能的变化,故根据功能定理,物体机械能变化量等于力F做的功,即机械能可能增加,也可能减小,故A错误,C正确.

故选BC.

选择题
解答题