Question

4．一個物體在三個共點力F₁、F₂、F₃作用下做勻速直線運動．現保持F₁、F₂不變，不改變F₃的大小，只將F₃的方向順時針轉過60°后，下列說法中正確的是（　　）

• A． 力F₃一定對物體做負功
• B． 物體的動能不一定變化
• C． 物體一定做勻變速曲線運動
• D． 物體可能做勻變速直線運動

Answer 1

分析 三力平衡中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線，故先求出除F₃外的兩個力的合力，然后將轉向后的力F₃與除F₃外的兩個力的合力合成，即可求出合力，根據合力與速度方向的關系判斷做什么運動，根據轉向后F₃與速度方向的關系判斷做正功還是負功．

解答 解：力平衡中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線，故除F₃外的兩個力的合力大小等于F₃，方向與F₃反向，故等效成物體受兩個互成120°的大小等于F₃的力作用；根據平行四邊形定則可知，兩個大小相等且互成120°的力合成時，合力在兩個分力的角平分線上，大小等于分力，故此時物體所受到的合力大小為F₃，合外力為恒力且不為零，物體的動能一定改變，故B錯誤；
若此時合力方向與速度方向相同，則物體做勻變速直線運動，F₃與速度方向為60°，力F₃做正功，故AC錯誤，D正確；
故選：D．

點評 本題關鍵在于三力平衡中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線；同時用到兩個大小相等且互成120°的力合成時，合力在兩個分力的角平分線上，且大小等于兩分力．