题文
如图所示,杆OA在O处用铰链连接,杆与刹车橡皮B连在一起,杆长为L,橡皮B的厚度为d,且位于杆的中点,当轮C顺时针转动与逆时针转动时所需制动力矩相同,则一位同学认为在杆的A端所加制动力FA也相等,你认为正确吗?请加以判断,并说明理由(杆与橡皮的重均为G).
题型:未知 难度:其他题型
答案
错误,该同学没有考虑到刹车时两种情况中由于橡皮受力方向相反而使得摩擦力产生相反方向的力矩.
正确解法:题设制动力矩相等,M=fR=μNR,因为μ、R相等,所以N相等
当轮顺时针转动时,对杆由固定转动轴物体平衡
FL+2G×12L-N×12L-fd=0
当轮逆时针转动时,同理可得 F′L+2G×12L-N×12L+fd=0
比较两式可得 F>F′,则两种情况下在A端所加制动力不相等.
答:两种情况下在A端所加制动力不相等.
解析
12
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,杆OA在O处用铰链连接,杆与刹.....”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。



