题文
如图1-68(原图1-66)所示,均匀杆AB每米重为30N,将A端支起,在离A端0.2m的C处挂一重300N的物体,在B端施一竖直向上的拉力F,使杆保持水平方向平衡,求杆长为多少时,所需的拉力F最小,最小值为多少?[6 ]
题型:未知 难度:其他题型
答案
杆长为2 m时,所需的拉力F最小,最小值为60N
解析
设杆长为x m,则重为30x N,由力矩平衡条件得
,
即 
, ①
要使方程有解,则
,即F≥ 60N,
取F=60N,代入①式可得x =" 2" m。
所以杆长为2 m时,所需的拉力F最小,最小值为60N。
考点
据考高分专家说,试题“如图1-68(原图1-66)所示,均匀杆.....”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。


