力矩以力矩平衡.doc[教育課資]

1、力矩和力矩平衡一：力矩的概念力矩是改變轉(zhuǎn)動物體的運(yùn)動狀態(tài)變化的物理量，門、窗等轉(zhuǎn)動物體從靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檗D(zhuǎn)動狀態(tài)或從轉(zhuǎn)動狀態(tài)變?yōu)殪o止?fàn)顟B(tài)時，必須受到力的作用。但是，我們?nèi)魧⒘ψ饔迷陂T、窗的轉(zhuǎn)軸上，則無論施加多大的力都不會改變其轉(zhuǎn)動狀態(tài)，可見物體的轉(zhuǎn)動運(yùn)動狀態(tài)的變化不僅與力的大小有關(guān)，還與受力的方向、力的作用點(diǎn)有關(guān)。力的作用點(diǎn)離轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn)，力的方向與轉(zhuǎn)軸所在平面越趨于垂直，力使轉(zhuǎn)動物體運(yùn)動狀態(tài)變化得就越明顯。在物理學(xué)中力對轉(zhuǎn)動物體運(yùn)動狀態(tài)變化的影響，用力矩這個物理量來表示，因此，力矩被定義為力與力臂的乘積。力矩概括了影響轉(zhuǎn)動物體運(yùn)動狀態(tài)變化的所有規(guī)律，力矩是改變轉(zhuǎn)動物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量。力矩是表示力對

2、物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動作用的物理量，是物體轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動狀態(tài)改變的原因。它等于力和力臂的乘積。表達(dá)式為：M=FL，其中力臂L是轉(zhuǎn)動軸到F的力線的（垂直）距離。單位：Nm效果：可以改變轉(zhuǎn)動物體運(yùn)動狀態(tài)。 轉(zhuǎn)軸： 物體轉(zhuǎn)動時，物體上的各點(diǎn)都沿圓周運(yùn)動，圓周的中心在同一條直線上，這條直線就叫轉(zhuǎn)軸。特點(diǎn)：1，體中始終保持不動的直線就是轉(zhuǎn)軸。2，體上軸以外的質(zhì)元繞軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動平面與軸垂直且為圓周，圓心在軸上。3，轉(zhuǎn)軸相平行的線上各質(zhì)元的運(yùn)動情況完全一樣。大多數(shù)情況下物體的轉(zhuǎn)軸是容易明確的，但在有的情況下則需要自己來確定轉(zhuǎn)軸的位置。如：一根長木棒置于水平地面上，它的兩個端點(diǎn)為AB，現(xiàn)給B端加一個豎直向上的外力使桿剛好離開

3、地面，求力F的大小。在這一問題中，過A點(diǎn)垂直于桿的水平直線是桿的轉(zhuǎn)軸。象這樣，在解決問題之前，首先要通過分析來確定轉(zhuǎn)軸的問題很多，只有明確轉(zhuǎn)軸，才能計算力矩，進(jìn)而利用力矩平衡條件。作用于同一物體的同一力，由于所取轉(zhuǎn)軸的位置不同，該力對軸的力矩大小可能發(fā)生相應(yīng)的變化，對物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動作用的方向（簡稱“轉(zhuǎn)向”）也可能不同。例如如右圖中的力F，若以為軸（即對取矩）其力矩為M1=FL1，使物體逆時針轉(zhuǎn)，若以為軸（即對取矩）其力矩為M2=FL2，使物體順時針轉(zhuǎn)，由圖可知L1 L2，故M1F2，所以M1M2(B)因?yàn)镕1F2，所以M1M2M3M4(C)M1M2=M3M4 (D)M1M2M3M46.如圖所示的

4、桿秤，O為提紐，A為刻度的起點(diǎn)，B為秤鉤，P為秤砣.關(guān)于桿秤的性能，下列說法中正確的是(AD)(A)不稱物時，秤砣移至A處，桿秤平衡(B)不稱物時，秤砣移至B處，桿秤平衡(C)稱物時，OP的距離與被測物的質(zhì)量成正比(D)稱物時，AP的距離與被測物的質(zhì)量成正比7.如圖所示是一根彎成直角的桿，它可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動.桿的OA段長30cm，AB段長40cm.現(xiàn)用F=10N的力作用在桿上，要使力F對軸O逆時針方向的力矩最大，F(xiàn)應(yīng)怎樣作用在桿上?畫出示意圖，并求出力F的最大力矩.圖略，5Nm10.如圖所示，質(zhì)量為m的運(yùn)動員站在質(zhì)量為m的均勻長板AB的中點(diǎn)，板位于水平地面上，可繞通過A點(diǎn)的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動.板的B

5、端系有輕繩，輕繩的另一端繞過兩個定滑輪后，握在運(yùn)動員的手中.當(dāng)運(yùn)動員用力拉繩子時，滑輪兩側(cè)的繩子都保持在豎直方向，則要使板的B端離開地面，運(yùn)動員作用于繩的最小拉力是多少？ 11.如圖所示，均勻桿AB每米重為30N，將A端支起，在離A端0.2m的C處掛一重300N的物體，在B端施一豎直向上的拉力F，使桿保持水平方向平衡，問桿長為多少時，所需的拉力F最小?最小值為多大? 2m, 60N12.右圖所示是用電動砂輪打磨工件的裝置，砂輪的轉(zhuǎn)軸通過圖中O點(diǎn)垂直于紙面，AB是一長度l=0.60m、質(zhì)量m1=0.50kg的均勻剛性細(xì)桿，可繞過A端的固定軸在豎直面(圖中紙面)內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動，工件C固定在AB桿上

6、，其質(zhì)量m2=1.5kg，工件的重心、工件與砂輪的接觸點(diǎn)P以及O點(diǎn)都在過AB中點(diǎn)的豎直線上，P到AB桿的垂直距離d=0.1m，AB桿始終處于水平位置，砂輪與工件之間的動摩擦因數(shù)=0.6.(1)當(dāng)砂輪靜止時，要使工件對砂輪的壓力F0=100N，則施于B端豎直向下的力FB應(yīng)是多大?(2)當(dāng)砂輪逆時針轉(zhuǎn)動時，要使工件對砂輪的壓力仍為F0=100N，則施于B端豎直向下的力FB應(yīng)是多大?12、(1)40N(2)30N 解析：（1）當(dāng)砂輪靜止時，把AB桿和工件看成一個物體，它受到的外力對A軸的力矩有：重力的力矩（）砂輪對工件的支持力的力矩的力矩由力矩的平衡，得 解得 代入數(shù)據(jù)得 （2）當(dāng)砂輪轉(zhuǎn)動時，除重力

7、、支持力和的力矩外，還有砂輪作用于工件的摩擦力的力矩。由力矩的平平衡；得 解得 代入數(shù)據(jù)得 有固定轉(zhuǎn)動軸物體的平衡A卷一、填空題1.如圖所示，均勻桿OB長為l、重為G1，B端所掛物體重為G2，桿可繞過O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動.B端用輕繩AB系于地面，桿與地面成60。角，輕繩與地面成30角，則輕繩AB拉力對O點(diǎn)的力臂為，掛物體的輕繩對桿的拉力對O點(diǎn)的力矩大小為，輕繩AB的拉力大小為答案：,2.如圖所示，在半徑為R的輪邊緣最高點(diǎn)A處用力F使輪滾上臺階，輪與臺階的接觸點(diǎn)為P，要使力F最小，則力F的方向應(yīng)是，在使輪滾動過程中，力F的力矩是(填“順時針”或“逆時針”)的.若輪的質(zhì)量為M，臺階高為

8、，則F的大小至少為.答案：與AP連線垂直向右上方，順時針，3.如圖所示，OAB為均勻直角尺，重為2G，且OAAB，直角尺可繞過O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動.為使桿的OA部分保持水平，則在B端施加的最小作用力應(yīng)為；若施力于A端，則最小作用力為.答案：,4.如圖所示，將粗細(xì)均勻直徑相同的兩根棒A和B粘合在一起，并在粘合處懸掛起來，恰好處于水平平衡.如果A棒的密度是B棒的2倍，那么A棒的重力是B棒的重力的倍.答案：5.如圖所示，等邊的直角拐尺每邊的質(zhì)量均為m，拐角處用鉸鏈鉸于天花板上，左端用細(xì)繩與放在地面上的質(zhì)量也為m的物體相連.平衡時繩子保持豎直，那么繩子拉力的大小為，物體對地面的壓力大小為.

9、答案：,6.如圖所示，是人手臂骨骼與肌肉的生理結(jié)構(gòu)示意圖，手上托著重為G的物體.(1)在方框中畫出前臂受力示意圖(把手、手腕、尺骨和橈骨看成一個整體，它們所受重力不計，圖中O點(diǎn)看作固定轉(zhuǎn)動軸，O點(diǎn)受力可以不畫)；(2)根據(jù)圖中標(biāo)尺估算出手臂的二頭肌此時的收縮力大小約為.答案：8G7.如圖所示，桿CO長為0.5m，C端鉸于墻上，O端用輕繩OE系于墻上，并在O端下面掛一個光滑輕滑輪，滑輪下用輕繩跨過滑輪懸掛兩個物體，物體A重2N，物體B重5N，物體B放在地面上，兩繩都恰豎直，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則繩OD對桿的拉力對E點(diǎn)的力矩為.答案：2Nm8.如圖所示，力矩盤轉(zhuǎn)軸在其圓心O點(diǎn)，重心在G點(diǎn)(恰在O

10、點(diǎn)的正下方)，半徑OA恰水平.現(xiàn)在A點(diǎn)加一豎直向下的拉力使盤緩慢轉(zhuǎn)動，直到A點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)前，在此過程中，豎直向下的拉力的大小將，該拉力的力矩大小將.(填“增大”、“不變”或“減小”)答案：增大，增大二、選擇題9.如圖所示，T字形輕質(zhì)支架abO可繞過O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，支架受到圖示方向的F1、F2和F3的作用，則關(guān)于O點(diǎn)()A.F1和F3的力矩同方向.B.F2和F3的力矩同方向.C.若三個力矩不平衡，為使它平衡，在a點(diǎn)施力可使力最小.D.為使加在a點(diǎn)的2N的力產(chǎn)生最大力矩可使此力方向與ab桿垂直.答案：A、C10.如圖所示，一均勻桿AB，能繞過A端的水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動.在桿的另

11、一端B用一始終豎直向上的力拉桿，當(dāng)桿沿逆時針緩慢轉(zhuǎn)過一個小角度時，拉力F的大小及拉力的力矩M的大小與原來相比是()A.F變大，M變大.B.F變大，M不變.C.F不變，M變大.D.F不變，M不變.答案：C11.如圖所示，均勻直桿AB的A端裝有垂直于紙面的水平轉(zhuǎn)動軸，B端擱在小車上，桿與車的水平上表面間滑動摩擦系數(shù)為，小車靜止時，桿對車的壓力大小為N1.當(dāng)小車水平向左運(yùn)動時，桿對車的壓力大小為N2，則()A.N1N2.B.N1N2.C.N1N2.D.無法確定.答案：C12.如圖所示，長為lm的輕桿OA可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動，在A端掛一個質(zhì)量為M的物體.現(xiàn)將長也為lm的輕繩系在桿上的某點(diǎn)B，另一

12、端系于墻上.為使桿保持水平，選取適當(dāng)?shù)腂點(diǎn)位置，能使繩子拉力最小，此時繩子拉力的大小與B點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別是()A.Mg，.B.Mg，.C.2Mg，.D.2Mg，.答案：D13.如圖所示，密度為、邊長為L的均勻立方體，表面光滑，靜止在水平面上，并抵住一個小木樁.有風(fēng)與水平方向成45角斜向上地吹到立方體的一個面上，產(chǎn)生壓強(qiáng)為p，則使立方體剛要翻動的p戶值為()A.B.C. D.答案：C15.如圖所示，用單位長度質(zhì)量為P的材料制成的長方形框架ABCD，已知ABa，BCb，可繞過AB邊的水平軸自由轉(zhuǎn)動.現(xiàn)在CD邊的中點(diǎn)施加一個水平力F，為使框架靜止時與豎直方向成角，則力F的大小應(yīng)為()A.pg(a+

13、b)tg.B.pg(a+b)ctg.C.D.pg(a+2b)ctg.答案：A三、計算題17.如圖所示，力矩盤因偏心，在距軸心水平距離6cm的A處掛10g鉤碼后盤轉(zhuǎn)過30靜止在如圖位置.若在A點(diǎn)處掛30g鉤碼，則圓盤與最初相比要轉(zhuǎn)過多大角度才能平衡?答案：6018.如圖所示，ABO為直角輕桿，O為水平轉(zhuǎn)軸，在B點(diǎn)用細(xì)繩吊一個重為G12N的小球并靠在BO桿上.已知AB30cm，BO40cm，細(xì)繩BC長L20cm，小球半徑，10cm，在桿的A端加外力F，使OB桿在豎直方向保持靜止.問:(1)力F豎直向下時大小為多少?(2)力F的最小值是多少?答案：(1)4N(2)2.4N19.如圖所示，重200N的

14、均勻桿OA，可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動，桿斜靠在豎直墻上，桿與水平面間的夾角60，墻與桿間夾有一張紙，紙的重及紙與墻間的摩擦力不計，紙與桿間的滑動摩擦系數(shù)0.2.問要多大的豎直向上的力才能將紙向上勻速抽出?答案：10.35N(提示:紙共點(diǎn)力平衡而桿力矩平衡)有固定轉(zhuǎn)動軸物體的平衡B卷一、填空題1.如圖所示，用兩塊長都為L的磚塊疊放在桌面邊緣，為使磚塊突出桌面邊緣的距離最大且不翻倒，則上面的第一塊磚突出下面的第二塊磚的距離為，下面第二塊磚突出桌面邊緣的距離為.答案：,2.如圖所示，半徑為R的輪放在臺階邊上，現(xiàn)在輪的邊緣處施加力F使輪緩慢地滾上臺階，輪與臺階的接觸點(diǎn)為P，要使力F最小，則力F的方向

15、應(yīng)是，在使輪滾動過程中F的力矩的方向是(填“順時針”或“逆時針”)的.若輪的質(zhì)量為M，臺階的高，則力F的大小至少應(yīng)為.答案：垂直于OP方向，順時針，3.如圖所示，質(zhì)量不計的桿O。B和02A，長度均為l，O1和O2為光滑固定轉(zhuǎn)軸，A處有一凸起物擱在O，B的中點(diǎn)，B處用細(xì)繩系于O2A的中點(diǎn)，此時兩短桿組合成一根長桿。今在O，B桿上的C點(diǎn)(C為AB的中點(diǎn))懸掛一重為G的物體，則A處受到的支撐力大小為，B處細(xì)繩的拉力大小為.答案：G/2，G4.如圖所示，一個半徑為R、重為G的勻質(zhì)半球體，放在地面上，其重心位置在球心O下的C點(diǎn)，.現(xiàn)在半球體上表面的平面上放一重為的小物體P，已知小物體與半球體的平面問的滑

16、動摩擦系數(shù)0.2，則要保證半球體傾斜后小物體不滑下，小物體的位置離開半球體球心的最大距離為.答案：0.3R5.一根粗細(xì)不均勻的木棒，長為4m，當(dāng)支點(diǎn)在距其粗端1.4m時，木棒恰好水平平衡.如果在其細(xì)端掛一個重為80N的物體，就必須將支點(diǎn)向其細(xì)端移動0.4m，木棒才能平衡.則棒重為.答案：440N(提示:木棒的重心在距粗端1.4m處)6.如圖所示，一支桿秤有兩個提紐，已知OA7cm，OB5cm，秤錘質(zhì)量為2kg，秤桿重不計.使用0處提紐時，秤的最大稱量為10kg，則可知使用B處提紐時，秤的最大稱量為.答案：40kg7.如圖所示，均勻桿重為G，通過圖示滑輪裝置用力F將桿拉成水平.若保持與桿相連的繩

17、子均垂直于桿，拉力F與豎直方向成60角，滑輪重與摩擦均不計，B為桿的中點(diǎn)，則拉力的大小F答案：(提示:先找出B處繩子拉力和A處繩子拉力的關(guān)系，)8.如圖所示，均勻棒AB的A端鉸于地面，B端靠在長方體物體C上，C被壓在光滑豎直墻面上.若在C上再放一物體，整個裝置仍平衡，則B端與C物體間的彈力大小將比原來(填“大”、“不變”或“小”).答案：變大二、選擇題9.圖所示為四種懸掛鏡框的方案，設(shè)墻壁光滑，鏡框重心位置在鏡框的正中間，指出圖中可能實(shí)現(xiàn)的方案是()答案：B(提示:用共點(diǎn)力平衡和力矩平衡討論)10.如圖所示，一質(zhì)量為m的金屬球與一細(xì)桿連接在一起，細(xì)桿的另一端用鉸鏈鉸于墻上較低位置，球下面墊一木

18、板，木板放在光滑水平地面上，球與板間的滑動摩擦系數(shù)為，下面說法中正確的有()A.用水平力將木板向右勻速拉出時，拉力Fmg.B.用水平力將木板向右勻速拉出時，拉力Fmg.C.用水平力將木板向左勻速拉出時，拉力Fmg.D.用水平力將木板向左勻速拉出時，拉力Fmg.答案：D(提示:球所受摩擦力向右，對桿的力矩是順時針的)11.如圖所示，均勻光滑直棒一端鉸于地面，另一端擱在一個立方體上，桿與水平面間的夾角為30左右.現(xiàn)將立方體緩慢向左推，則棒對立方體的壓力大小將()A.逐漸增大.B.逐漸減小.C.先增大后減小.D.先減小后增大.答案：C(提示:可證明夾角為45時壓力最大)12.如圖所示，物體放在粗糙平

19、板上，平板一端鉸接于地上，另一端加一豎直向上的力，使板的傾角緩慢增大，但物體與木板間仍無相對滑動，則下列量中逐漸增大的有()A.板對物體的靜摩擦力.B.物體對板的正壓力.C.拉力F.D.拉力F的力矩.答案：A13.如圖所示，兩根均勻直棒AB、BC，用光滑的鉸鏈鉸于B處，兩桿的另外一端都用光滑鉸鏈鉸于墻上，棒BC呈水平狀態(tài)，a、b、c、d等箭頭表示力的方向，則BC棒對AB棒的作用力的方向可能是()A.a.B.b.C.C.D.d.答案：A(提示:先分析出BC對AB作用力的可能范圍，再分析AB對BC作用力的可能范圍，從而得出BC對AB作用力的又一范圍，在上述兩者的交集中的是可能的)14.如圖所示，直

20、桿OA可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動，圖中虛線與桿平行，桿的另一端A點(diǎn)受到四個力F1、F2、F3、F4的作用，力的作用線與OA桿在同一豎直平面內(nèi)，它們對轉(zhuǎn)軸O的力矩分別為M1、M2、M3、M44，則它們間的大小關(guān)系是()A.M1M2M3M4.B.M2M1M3M4.C.M4M2M3M1.D.M2M1M3M4.答案：B(提示:將各力分解成沿桿方向和垂直于桿方向的兩個力，只比較后者的力矩即可)15.如圖所示，用長為的細(xì)直桿連結(jié)的兩個小球A、B，它們的質(zhì)量分別為m和2m，置于光滑的、半徑為R的半球面碗內(nèi).達(dá)到平衡時，半球面的球心與B球的連線和豎直方向間的夾角的正切為()A.1.B.C.D.答案：B(提示:

21、把兩球與桿看成整體，用力矩平衡解)16.如圖所示，在靜止的小車上固定一個天平桿架，當(dāng)桿的一端用細(xì)線掛一個物體時，桿的另一端用一輕繩系于小車底板上，輕繩恰豎直，桿恰水平.在小車向右作勻加速直線運(yùn)動的過程中，輕繩的拉力與原來相比將()A.增大.B.不變.C.變小.D.無法判斷.答案：B(提示:懸掛物體的細(xì)線拉力對桿的力矩不變)三、計算題17.如圖所示，均勻長板AB重300N、長為12m，可繞過O點(diǎn)的水平軸轉(zhuǎn)動，O點(diǎn)距A點(diǎn)為4m，B端用輕繩系于天花板上的C點(diǎn)，BC與桿成30角，板恰水平.繩子能承受的最大拉力為200N，有一重為500N的人在板上行走，求人能安全行走的范圍.答案：從O點(diǎn)以左1.2m到O

22、點(diǎn)以右2.8m18.如圖所示，球重為G，半徑為R，由輕桿BC支持并斜靠在墻上.輕桿長為L，C端鉸于墻上，B端用水平繩拉住，系于墻上，求:當(dāng)桿與墻的夾角為多大時水平繩所受拉力最小，最值為多少.答案：60，提示:球共點(diǎn)力平衡而桿力矩平衡，當(dāng)時有極小值力矩平衡條件及應(yīng)用力矩平衡難點(diǎn)（1）從實(shí)際背景中構(gòu)建有固定轉(zhuǎn)動軸的物理模型（2）靈活恰當(dāng)?shù)剡x取固定轉(zhuǎn)動軸（3）將轉(zhuǎn)動模型從相關(guān)系統(tǒng)（連結(jié)體）中隔離分析等物體平衡條件注意點(diǎn)：實(shí)際上一個物體的平衡，應(yīng)同時滿足F合=0和M合=0。共點(diǎn)力作用下的物體如果滿足F合=0，同時也就滿足了M合=0，達(dá)到了平衡狀態(tài)；而轉(zhuǎn)動的物體只滿足M合=0就不一定能達(dá)到平衡狀態(tài)，還應(yīng)

23、同時滿足F合=0方可。1、如圖所示，一根長為L的輕桿OA，可繞水平軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，左端A掛一質(zhì)量為m的物體，從桿上一點(diǎn)B系一不可伸長的細(xì)繩，將繩跨過光滑的釘子C與彈簧K連接，彈簧右端固定，這時輕桿在水平位置保持平衡，彈簧處于伸長狀態(tài)，已知OB=OC=L，彈簧伸長量恰等于BC，由此可知，彈簧的勁度系數(shù)等于_解析：本題中根據(jù)給的圖確定C點(diǎn)在O的正上方，則已知OB=OC，可以得到BC=物體的重力產(chǎn)生的力矩M=GOA=mgL已知彈簧伸長量x=BC，則彈簧的彈力F=kx=光滑釘子C的效果可以等效為光滑的滑輪，則繩子BC的拉力就等于彈簧的彈力繩子BC的拉力的力臂為O到BC的垂直距離，即為則繩子B

24、C產(chǎn)生的力矩M=根據(jù)力矩平衡，得到則k=9mg/4L2、如圖所示是一種手控制動器，a是一個轉(zhuǎn)動著的輪子，b是摩擦制動片，c是杠桿，O是其固定轉(zhuǎn)動軸。手在A點(diǎn)施加一個作用力F時，b將壓緊輪子，使輪子制動。若使輪子制動所需的力矩是一定的，則下列說法正確的是（ ）A、輪a逆時針轉(zhuǎn)動時，所需的力F較小B、輪a順時針轉(zhuǎn)動時，所需的力F較小C、無論逆時針還是順時針轉(zhuǎn)動，所需的力F相同D、無法比較F的大小解析：如圖所示，若輪子a逆時針轉(zhuǎn)動，則此時輪子相對手柄b點(diǎn)是向上運(yùn)動，則手柄的b點(diǎn)會給輪子向下的摩擦力。根據(jù)作用力和反作用力，輪子會給手柄一個向上的摩擦力f。而手柄b點(diǎn)還會受到輪子的彈力N。分析力矩，則f產(chǎn)

25、生順時針力矩，N產(chǎn)生逆時針力矩，A產(chǎn)生順時針力矩。因此此時A點(diǎn)施加的力F較小。反之，若輪a順時針轉(zhuǎn)動，則輪a對手柄b的摩擦力向下，產(chǎn)生逆時針力矩，而彈力N始終產(chǎn)生逆時針力矩，因此此時需要的力F較大。故A正確。3、如圖所示，長為L質(zhì)量為m的均勻木棒，上端用絞鏈固定在物體上，另一端放在動摩擦因數(shù)為的小車平臺上，小車置于光滑平面上，棒與平臺的夾角為，當(dāng)：（1）小車靜止時，求棒的下端受小車的支持力；（2）小車向左運(yùn)動時，求棒的下端受小車的支持力；（3）小車向右運(yùn)動時，求棒的下端受小車的支持力。解析：（1）取棒為研究對象.選絞鏈處為固定轉(zhuǎn)動軸，除轉(zhuǎn)動軸對棒的作用力外，棒的受力情況如圖1所示，由力矩平衡條

26、件知：FN1Lcos=mgcos/2 得到FN1=mg/2 圖1 圖2（2）小車向左運(yùn)動，棒另外受到一個水平向左的摩擦力F1作用，受力如圖2所示，則有Lcos=mgcos+Lsin圖3所以=，則（3）小車向右運(yùn)動時，棒受到向右的摩擦力F2作用，受力如圖3所示，有Lcos+Lsin=mgcos解得= 所以5、如圖所示 ，AO是質(zhì)量為m的均勻細(xì)桿，可繞O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。細(xì)桿上的P點(diǎn)與放在水平桌面上的圓柱體接觸，圓柱體靠在豎直的擋板上而保持平衡。已知桿的傾角為，AP長度是桿長的0.25倍，各處的摩擦都不計，則擋板對圓柱體的作用力等于_。解析：對球和擋板進(jìn)行受力分析，如圖所示對球進(jìn)行分析，可以

27、得到，擋板對圓柱體的作用力F等于細(xì)桿對球的作用力T水平方向的分力。即F=Tsin再對細(xì)桿分析，滿足力矩平衡方程 得到則6、一根木料長5.65 m，把它左端支在地上，豎直向上抬起它的右端時，用力480 N，用相似的方法抬起它的左端時，用力650 N，該木料重_N解析：分別選取木棒的左右兩端作為支點(diǎn)排列力矩平衡方程。設(shè)木棒的重力離開左端距離x，則離開右端距離為5.65-x 用力F1抬起右端時Gx=5.65F1用力F2抬起左端時G(5.65-x)=5.65F2兩式聯(lián)立得到G=1130N7、如圖所示，兩個等重等長質(zhì)料均勻直棒AC和BC，其各自一端分別通過轉(zhuǎn)軸與墻壁絞結(jié)，其另一端相連于C點(diǎn)，AC棒與豎直

28、墻夾角為45，BC棒水平放置，當(dāng)兩棒均處于平衡狀態(tài)時，則BC棒對AC棒作用力方向可能處于哪一區(qū)域A、甲區(qū)域 B、乙區(qū)域C、丙區(qū)域 D、丁區(qū)域解析：如圖所示A的重力產(chǎn)生順時針力矩，B的重力產(chǎn)生逆時針力矩。對B分析，則A對B的必須產(chǎn)生順時針力矩才能夠使B平衡，因此A對B的力的范圍為B棒上方。則根據(jù)作用力和反作用力，B對A的力的范圍就在B棒下方。而對A分析，要使A能夠保持平衡，則B對A的力必須產(chǎn)生逆時針力矩，因此B對A的力的范圍如圖所示，在A棒的上方。那么同時滿足B對A的作用范圍和B對A的力產(chǎn)生逆時針力矩的范圍的區(qū)域，即可以使兩棒均處于平衡狀態(tài)的區(qū)域，即丁區(qū)域。8、如圖所示，均勻木板AB長12 m，重200 N，在距A端3 m處有一固定轉(zhuǎn)動軸O，B端被繩拴住，繩與AB的夾角為30，板AB水平。已知繩能承受的最大