如图所示为竖直平面内的直角坐标系。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,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示为竖直平面内的直角坐标系。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

BC

◎ 解析


试题分析:AC、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,若,由于,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;C正确
BD、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的方向与OA垂直,拉力F做功为零,所以质点的机械能守恒;B正确

故选BC
点评:关键是质点只受重力和拉力F,由于质点做直线运动,合力方向与OA共线,对物体受力分析后,根据平行四边形定则求出拉力F的大小和方向,然后根据功能关系判断。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示为竖直平面内的直角坐标系。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,…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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