Question

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

Answer 1

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．