Question

一重為G的物體在重力和恒力F的共同作用下沿與豎直方向成θ角的直線勻加速向下運動，關于F的大小，下列說正確的是（ ）
A．一定等于Gtanθ
B．一定等于Gsinθ
C．不可能大于G
D．不可能小于Gsinθ

Answer 1

【答案】分析：由題，物體在重力和恒力F的共同作用下沿與豎直方向成θ角的直線勻加速向下運動，則物體所受的合力方向必沿此直線方向，可根據平行四邊定則，確定出F的最小值．
解答：解：據題，物體在重力和恒力F的共同作用下沿與豎直方向成θ角的直線勻加速向下運動，根據物體做直線運動的條件可知，物體所受的合力方向必沿此直線方向，由根據平行四邊定則作出力的合成圖如圖，由圖看出，當F與此直線垂直時，F有最小值，最小值為F_min=Gsinθ，所以F不可能小于Gsinθ，不一定等于Gtanθ，也不一定等于Gsinθ，可能大于G．所以選項ABC錯誤，D正確．
故選D
點評：本題首先要掌握物體做直線運動的條件：合力與速度在同一直線上，其次要會運用圖解法分析F的最小值．