Question

18．如圖所示，質(zhì)量為m的質(zhì)點在水平面上受到同一水平面上三個恒力F₁、F₂、F₃的作用而做勻速直線運動，速度v的方向與恒力F₂的方向相同．只把恒力F₂在水平面內(nèi)沿逆時針方向瞬間轉(zhuǎn)過90°后（F₂的大小不變）（　�。�

• A． 質(zhì)點仍以速度做勻速直線運動
• B． 質(zhì)點將以速率做勻速圓周運動
• C． 質(zhì)點將以加速度a=$\frac{{F}_{2}}{m}$做勻變速曲線運動
• D． 質(zhì)點將以加速度a=$\frac{\sqrt{2}{F}_{2}}{m}$做勻變速曲線運動

Answer 1

分析 當(dāng)物體受到的合外力恒定時，若物體受到的合力與初速度不共線時，物體做曲線運動；若合力與初速度共線，物體做直線運動．
根據(jù)牛頓第二定律求出加速度．

解答 解：物體在F₁、F₂、F₃三個共點力作用下做勻速直線運動，三力平衡，必有F₁與F₃、F₂的合力等大反向，當(dāng)F₂大小不變，方向改變90°時，F(xiàn)₃、F₁的合力大小仍為F₂，方向與改變方向后的F₂夾角為90°，故F_合=$\sqrt{2}$F₂，物體做勻變速運動，
由于速度v的方向與恒力F₂改變前的方向相同，故此時F_合方向與速度方向夾角為135度，物體做勻變速曲線運動．
根據(jù)牛頓第二定律得：a=$\frac{{F}_{合}}{m}$=$\frac{\sqrt{2}{F}_{2}}{m}$，故ABC錯誤，D正確；
故選：D．

點評 本題關(guān)鍵先根據(jù)平衡條件得出力F₁變向后的合力大小和方向，根據(jù)曲線運動的條件判斷物體的運動性質(zhì)，根據(jù)力與初速度夾角為任何值都有可能得知力可能做正功也可能做負(fù)功．