题目内容
4.一个物体在三个共点力F1、F2、F3作用下做匀速直线运动.现保持F1、F2不变,不改变F3的大小,只将F3的方向顺时针转过60°后,下列说法中正确的是( )A. | 力F3一定对物体做负功 | B. | 物体的动能不一定变化 | ||
C. | 物体一定做匀变速曲线运动 | D. | 物体可能做匀变速直线运动 |
分析 三力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故先求出除F3外的两个力的合力,然后将转向后的力F3与除F3外的两个力的合力合成,即可求出合力,根据合力与速度方向的关系判断做什么运动,根据转向后F3与速度方向的关系判断做正功还是负功.
解答 解:力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故除F3外的两个力的合力大小等于F3,方向与F3反向,故等效成物体受两个互成120°的大小等于F3的力作用;根据平行四边形定则可知,两个大小相等且互成120°的力合成时,合力在两个分力的角平分线上,大小等于分力,故此时物体所受到的合力大小为F3,合外力为恒力且不为零,物体的动能一定改变,故B错误;
若此时合力方向与速度方向相同,则物体做匀变速直线运动,F3与速度方向为60°,力F3做正功,故AC错误,D正确;
故选:D.
点评 本题关键在于三力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线;同时用到两个大小相等且互成120°的力合成时,合力在两个分力的角平分线上,且大小等于两分力.
练习册系列答案
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15.如图所示,电动玩具小车A从倾角θ=45°的斜面底端以速度v1=$\sqrt{2}$m/s沿斜面向上做匀速运动,同时在斜面底端正上方h=6m处,将小球B以初速度v2水平抛出,它们在斜面上恰好相碰(g取10m/s2).则下列说法正确的是( )
A. | 要使两车相碰,小球的初速度大小为1m/s | |
B. | 两物体相碰的时间为1.5s | |
C. | 两物体相碰处距斜面底端A点高$\sqrt{2}$m | |
D. | 如果增大A、B两物体的高度,v1不变,则两物体仍能相碰 |
19.在火车的转弯处,为了保证行车安全,外轨要比内轨略微高一点,形成一个斜面,火车受的重力和支持力的合力提供火车转弯所需的向心力,假设火车转弯的半径为r,倾斜面和水平面的夹角为θ.下列说法正确的是( )
A. | 火车转弯时重力和支持力的合力沿倾斜面向下 | |
B. | 火车转弯时重力和支持力的合力沿着水平方向 | |
C. | 当火车速度为$\sqrt{grtanθ}$时,火车对内外轨道均无压力 | |
D. | 当火车速度为$\sqrt{\frac{gr}{tanθ}}$时,火车对内外轨道均无压力 |
16.如图所示,两板间距为d的平行板电容器与电源连接,电键k闭合.电容器两板间有一质量为m,带电量为q的微粒静止不动.下列各叙述中正确的( )
A. | 微粒带的是正电 | |
B. | 电源电动势大小为$\frac{mgd}{q}$ | |
C. | 断开电键k,微粒将向下做加速运动 | |
D. | 保持电键k闭合,把电容器两板距离增大,微粒将向上做加速运动 |
13.物体作匀加速直线运动,加速度为5米/秒2,任1秒内( )
A. | 物体的加速度一定等于物体速度的5倍 | |
B. | 物体在任一秒的末速度一定比初速度大5米/秒 | |
C. | 物体的初速度一定比前1秒内的末速度大5米/秒 | |
D. | 物体的末速度一定比前1秒内的初速度大5米/秒 |
14.如图所示,一个篮球静止在水平地面上,并与竖直墙面接触(接触面均光滑),篮球的受力情况是( )
A. | 重力、地面的支持力 | B. | 重力、地面的支持力、墙面的弹力 | ||
C. | 重力、地面的支持力、对墙面的压力 | D. | 重力、地面的支持力、对地面的压力 |