有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡

1、第五講 有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡一、 知識(shí)要點(diǎn)：1力臂：從轉(zhuǎn)動(dòng)軸到力的作用線的垂直距離。用L來(lái)表示。2力矩：力和力臂的乘積。用M表示。公式；M=F×L。單位；牛頓·米。計(jì)算力矩，關(guān)鍵是正確找到力臂。3有固定軸的物體的平衡狀態(tài)：靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。有固定軸的物體平衡的條件：順時(shí)針力矩的總和等于逆時(shí)針力矩的總和。OFA公式；M順=M逆二、 典型例題：（一）力臂、力矩的運(yùn)算：1均勻桿OA可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在其A端用豎直向上的力F拉，使桿緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)，桿與天花板的夾角逐漸減小，如圖所示。在此過(guò)程中，拉力F大小的變化情況是 ，F(xiàn)力的力矩大小的變化情況是 。頁(yè)：1不變，變大F2F1

2、F3F42如圖，直桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中虛線與桿平行，桿端A點(diǎn)受四個(gè)力F1、F2、F3、F4的作用，力的作用線跟OA桿在同一豎直平面內(nèi)，四個(gè)力對(duì)軸O的力矩分別是M1、M2、M3、M4。則力矩的大小關(guān)系是：頁(yè)：1B( )AM3=M4<M1=M2； BM1=M3=M4<M2；CM4 <M3<M2<M1； DM3 <M4 <M1< M2；FAO600（二）有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件：3均勻桿OA重10N，長(zhǎng)1m，可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。A端施一水平拉力F，使桿靜止，如圖所示，桿與水平方向成600角，則拉力F的大小為 。若A端所加力F的方向可以任

3、意改變，為使桿靜止如圖所示位置，F(xiàn)力的最小值為 。若在A端所加力的大小為5N，仍使桿靜止在如圖所示位置，則該力的方向是 。頁(yè)：15/3，2.5，豎直向上4如圖所示，物體靠在光滑墻面上，并用帶鉸鏈的棒支持它，物體重為，棒重為，棒和豎直方向的夾角為，若始終保持物體處于平衡狀態(tài)，則以下說(shuō)法正確的是（ ）頁(yè)：1CA增加物重，棒對(duì)物體的壓力將不變。B增加棒重，棒對(duì)物體的摩擦力將增大。C增加角度，棒對(duì)物體的壓力將增大。D增加角度，棒對(duì)物體的摩擦力將減少。5在光滑水平面上有一滑塊，滑塊上放有一個(gè)上端有軸的木棒，如圖所示，現(xiàn)在水平力F向右推滑塊，但滑塊仍靜止。試分析滑塊對(duì)木棒的彈力的變化情況中正確的是頁(yè)：2C

4、( )FA彈力大小不變； B彈力變大；C彈力變?。?D條件不夠，無(wú)法確定。6如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的桿O1B和O2A，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，O1和O2為光滑水平面固定軸，A處有一凸起物擱在O1B的中點(diǎn)，B處用細(xì)線系于O2A的中點(diǎn)，此時(shí)兩短桿組成一根長(zhǎng)桿，今在O1B桿上的C點(diǎn)懸掛一重為G的物體，C為AB的中點(diǎn)，則A處受到的支撐力為多大？B處的拉力大小為多少？頁(yè)：2G/2,GABRh7如圖所示，將重為G的均勻木桿的一端用光滑鉸鏈固定于墻上B點(diǎn)，另一端放在光滑半球面上A點(diǎn)，A點(diǎn)到水平地面的高度為h，半球體的半徑為R，且R=2h，當(dāng)該物體靜止時(shí)木棒恰成水平，求半球體底面與粗糙水平地面的摩擦力？頁(yè)：20.87F37v

5、8如圖所示，ABCD是一個(gè)型架，已知ABC部分是質(zhì)量M為10kg的勻質(zhì)硬木板，且ABBC，BD部分是質(zhì)量M為5kg的勻質(zhì)硬木桿，且BD長(zhǎng)為0.6m，D點(diǎn)連有鉸鏈，木板與地面的夾角為37。質(zhì)量m為5kg的鋼塊在水平力F作用下正勻速上滑，鋼塊與木板間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為為0.15。鋼塊在何處時(shí)，T型架開(kāi)始繞D點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)？（g取10m/s2）頁(yè)：250.7,0.55三、 課后練習(xí)：qA FO1如圖所示，一均勻木棒OA可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)有一方向不變的水平力F作用于該棒的A點(diǎn)，使棒從豎直位置緩慢轉(zhuǎn)到偏角q<90°的某一位置，設(shè)M為力F對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩，則在此過(guò)程中（ ）頁(yè)：3AAM不斷變

6、大，F(xiàn)不斷變大； BM不斷變大，F(xiàn)不斷變??；CM不斷變小，F(xiàn)不斷變大； DM不斷變小，F(xiàn)不斷變小。FBAO2均勻桿重20N，彎成等邊直角OAB，如圖所示，每邊長(zhǎng)為0.1m，可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在B端加一水平力F，使桿靜止在圖示位置，OA恰水平，則F力的大小為 。若F力的方向可以改變，為使桿仍靜止在圖示位置，則F力的最小值為 。頁(yè)：315,10.63如圖所示是古代農(nóng)村的一種舂米工具，O為固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，石塊固定在A端，腳踏左端B可以使石塊升高到P處，放開(kāi)腳石塊就會(huì)落下打擊稻谷，若腳用力F，方向始終豎直向下，假定石塊升起到P處過(guò)程中每一時(shí)刻都處于平衡狀態(tài)，則（ ）頁(yè)：3ACAF的大小始終不變；

7、 BF先變大后變??；CF的力矩先變大后變小； DF的力矩始終不變。4如圖手控制動(dòng)器，a是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)著的輪子，b是摩擦制動(dòng)片，c是杠桿，o是固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，手在A點(diǎn)施加一個(gè)作用力F時(shí)，b將壓緊輪子，使輪子制動(dòng)，若使輪子制動(dòng)的所需的力矩是一定的，則（ ）頁(yè)：3bA輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)所需F較?。籅輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)所需F較??；C無(wú)論輪子順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，F(xiàn)相同；D無(wú)法比較。BAO6000m5等邊直角拐尺AOB每邊質(zhì)量均為m，可繞過(guò)點(diǎn)的水平光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，端用繩子與放在水平地面上的質(zhì)量為的物體相連，繩子恰好豎直，直角拐尺的邊與豎直方向成60角，如圖所示。則：(1)繩子對(duì)端的拉力大小為多少頁(yè)：30.37,0.63?(2)地面對(duì)物體的支持力大小為多少? 6如圖勻質(zhì)桿可繞O軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，物體A到O的距離為桿長(zhǎng)的1/3，連接A的繩子位于豎直方向上，A的質(zhì)量為m1，桿的質(zhì)量為m2，求：（1）若m1=1kg，m2=0.6kg，A對(duì)桿的壓力為多大？（2）若桿水平靜止，A的質(zhì)量m1與桿的質(zhì)量m2應(yīng)滿足什么條件？頁(yè)：42.4N,m2<=m17底面半徑為R，重為G的