本题导读

本题将物理中的共点力平衡问题转化为数学中的平面向量运算。核心在于利用平衡条件建立向量加减法关系,并求解向量的模。

📌【题干】

Question

(2009年广东卷(理)) 一质点受到平面上的三个力 (单位:牛顿)的作用而处于平衡状态. 已知 成 角,且 的大小分别为 2 和 4,则 的大小为 ()

A. 6       B. 2       C.        D.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 根据物理平衡条件,三力之和为零向量,即 。

  2. 将未知力移项得 ,通过两边平方转化为已知向量的模与数量积运算。

✅【答案】

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D

✍【详细解析】

Abstract

因质点处于平衡状态,故 , 可得 。 两边取模并平方得: 。 代入已知数据 ,,: 。 所以 。 故选 D

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:向量加法的物理应用、向量模的代数运算法则。

  2. 核心方法:利用公式 进行模的求解。

  3. 避坑指南:注意 与 互为相反向量,其大小(模)相等。切勿将合力的大小直接误算为代数和。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:源于教材中平面向量的应用举例——向量在物理力学中的速度与力合成模型的课后习题。

  2. 结论推广:若三个共平面力满足平衡,且任意两力大小为 ,夹角为 ,则第三个力的大小必为 。

🔗【关联脉络】

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