题文
如图所示,重为G的均匀棒,可绕上端O在竖直平面内转动。今在棒的下端用水平力F拉,使棒缓慢转动,直至转到水平方向为止,则拉力F和它的力矩M的变化情况:
A.都增大B.都减小C.F增大,M减小D.F减小,M增大
题型:未知 难度:其他题型
答案
A
解析
考点:
专题:受力分析方法专题.
分析:棒在用水平力F作用下缓慢转动过程,棒的力矩始终平衡.以O点为转轴,棒受到重力和拉力F,根据力矩平衡条件研究.
解答:解:设棒为L,重力为G.棒在用水平力F作用下缓慢转动过程,棒的力矩始终平衡.以O点为转轴,则根据力矩平衡条件
FLcosα=G
sinα 则F=
tanα,由题,G不变,α增大,tanα增大,则F增大.又拉力F和它的力矩M=G
sinα,G、L均不变,α增大,sinα增大,则M增大.
故选A.
点评:本题属于转动力矩平衡问题,关键根据力矩平衡条件分析拉力F和力矩M与角度α的函数关系来求解.
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,重为G的均匀棒,可绕上端O在竖.....”主要考查你对 [力矩的平衡 ]考点的理解。
力矩的平衡
力矩和力偶:
①力臂:从转动轴到力的作用线的距离。
②力矩:力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩,用M表示,单位牛米(N·m)。
③力偶:力学上把作用在同一物体上的大小相等,方向相反、不共线的两个平行力组成的力系称为力偶。
④力偶矩:力学中,用力偶中的任一力的大小与力偶臂的乘积再冠以相应的正、负号,作为力偶使物体转动效应的度量,成为力偶矩,用M表示,单位牛米(N·m)。
力矩的平衡条件:
有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和等于零,即M合=M1+M2+M3+…=0。
刚体平衡的条件:
①在任何外力作用下,大小和形状不变的物体,叫做刚体。
②刚体的平衡条件是合力为零,合力矩为零,即∑F=0,∑M=0。


