题文
如图所示是测量电动机产生的力矩大小的简易装置.两个弹簧秤的上端固定在一个水平横杆上,下端连接着绕过粗糙圆板的皮带.电动机通过转轴可以带动粗糙圆板匀速转动,转动方向如图所示.
(1)圆板匀速转动时,______(填“左”或“右”)侧弹簧称读数较大;
(2)圆板匀速转动时,两弹簧秤读数分别为7N和3N,圆板半径r=0.2m,则电动机对圆板产生的力矩为______Nm.
(3)已知该电动机工作时对外产生的力矩大小与转速有关,转速越大,则对外力矩越小.在不改变该装置其他设备的情况下,换一粗糙程度相同的圆板,半径大于0.2m,转速稳定后弹簧秤读数相比原来不变,则此时圆板的转速相比原来应______(填“增大”、“减小”或“不变”).
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)圆板匀速转动时,圆板对左侧皮带产生向下的摩擦力,对右侧皮带产生向上的摩擦力,则左侧弹簧称读数较大.
(2)设电动机对圆板产生的摩擦力大小为F
则F=7+32N=5N
电动机对圆板产生的力矩M=Fr=1.0Nm
(3)转速稳定后弹簧秤读数相比原来不变,摩擦力大小不变,圆板半径增大,电动机工作时对圆板产生的力矩增大,由题意,圆板的转速将减小.
故本题答案是:
(1)左
(2)0.8
(3)减小
解析
7+32
考点
据考高分专家说,试题“如图所示是测量电动机产生的力矩大小的简易.....”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。



