题目内容
如图所示,作用于O点的三个力平衡,设其中一个力大小为F1,沿-y方向,大小未知的力F2与+x方向夹角为θ,下列说法正确的是( )
分析:要使三力平衡,合力要为零,力F3可能在第二象限,也可能在第三象限.力F3不能在第三象限的任意方向上.力F3与F2夹角越小,但合力不变.作图三力的合成图,由几何知识求出得出F3的最小值.
解答:解:A、由题三个力平衡,由平衡条件知,力F3可能在第二象限,也可能在第三象限.故A错误.
B、要使三力平衡,力F3在第三象限内只能在-x轴与-F2范围内,否则三力不能平衡.故B错误.
C、由平衡条件的推论知道,F3与F2的合力与力F1大小相等,所以力F3与F2夹角越小,但合力不变.故C错误.
D、由几何知识知,当F2⊥F3时,即虚线位置时,F3有最小值,且最小值为F1sin(90°-θ)=F1cosθ.故D正确.
故选D
B、要使三力平衡,力F3在第三象限内只能在-x轴与-F2范围内,否则三力不能平衡.故B错误.
C、由平衡条件的推论知道,F3与F2的合力与力F1大小相等,所以力F3与F2夹角越小,但合力不变.故C错误.
D、由几何知识知,当F2⊥F3时,即虚线位置时,F3有最小值,且最小值为F1sin(90°-θ)=F1cosθ.故D正确.
故选D
点评:本题是三力平衡问题,运用作图法可得出F3有最小值,并求出最小值.根据平衡条件的推论得到力F3与F2的合力与F1的关系.
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