题文
半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘，共轴固定连接在 一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有 一个质量为m的质点，小圆盘上绕有细绳．开始时圆盘静止，质点处在水平轴O的正下方位置．现以水平恒力F拉细绳，使两圆盘转动，若恒力 F=mg，两圆盘转过的角度θ=______时，质点m的速度最大．若圆盘转过的最大角度θ=π/3，则此时恒力F=______．
题型：未知 难度：其他题型
答案
当F的力矩等于mg的力矩时，质点m的速度最大．
则有Fr=mg?2rsinθ
又F=mg
解得θ=π6
根据能量守恒定律得
F?π3r=mg?2rcosπ3
解得F=3mgπ
本题答案是：π6，3mgπ
解析
π6
考点
据考高分专家说，试题“半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘，.....”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。
