第五讲有固定转动轴的物体的平衡

A第五讲有固定转动轴的物体的平衡一、知识要点：1力臂：从转动轴到力的作用线的垂直距离。用L来表示。2力矩：力和力臂的乘积。用M表示。公式；M=RL。单位；牛顿米。计算力矩,关键是正确找到力臂。3. 有固定轴的物体的平衡状态：静止或匀速转动。有固定轴的物体平衡的条件：顺时针力矩的总和等于逆时针力矩的总和。公式；1M顺=SM逆二、典型例题：（一）力臂、力矩的运算：均匀杆0A可绕过0点的水平轴自由转动，在其A端用竖直向上的力F拉，使杆缓慢的转动，杆与天花板的夹角B逐渐减小，如图所示。在此过程中，拉力F大小的变化情况是，F力的力矩大小的变化情况是2如图，直杆0A可绕0点转动，图中虚线与杆平行，杆端A点受四个力Fi、F2、F3、F4的作用，力的作用线跟0A杆在同一竖直平面内，四个力对轴0的力矩分别是Mi、M2、M3、M4。则力矩的大小关系是：（）A. M3=M4Mi=M2；B.Mi=M3=M4M2；C.M4M3M2Mi；D.M3M4MiM2；（二）有固定转动轴的物体的平衡条件：3.均匀杆0A重iON,长im,可绕过0点的水平轴自由转动。A端施一水平拉力F，使杆静止，如图所示，杆与水平方向成6O0角，则拉力F的大小为。若A端所加力F的方向可以任意改变，为使杆静止如图所示位置，F力的最小值为。若在A端所加力的大小为5N，仍使杆静止在如图所示位置，则该力的方向是。4. 如图所示，物体A靠在光滑墙面上，并用带铰链的棒支持它，物体重为G,棒重为G，棒和竖直方向的夹角为a若始终保持物体处于平衡状态，则以下说法正确的是（）A. 增加物重G,棒对物体的压力将不变。B. 增加棒重G，,棒对物体的摩擦力将增大。C. 增加角度a棒对物体的压力将增大。AFD. 增加角度a棒对物体的摩擦力将减少。在光滑水平面上有一滑块，滑块上放有一个上端有轴的木棒，如图所示，现在水平力F向右推滑块，但滑块仍静止。试分析滑块对木棒的弹力的变化情况中正确的是()A.弹力大小不变；B.弹力变大；6如图所示，质量不计的杆OiB和O2A，长度均为L,Oi和02为光滑水平面固定轴,A处有一凸起物搁在OiB的中点，B处用细线系于02A的中点，此时两短杆组成一根长杆,今在OiB杆上的C点悬挂一重为G的物体，C为AB的中点，则A处受到的支撑力为多大?B处的拉力大小为多少?7如图所示，将重为G的均匀木杆的一端用光滑铰链固定于墙上B点，另一端放在光滑半球面上A点，A点到水平地面的高度为h,半球体的半径为R,且R=2h,当该物体静止时木棒恰成水平，求半球体底面与粗糙水平地面的摩擦?力&如图所示，ABCD是一个T型架，已知ABC部分是质量M为10kg的匀质硬木板，且AB=BC,BD部分是质量M为5kg的匀质硬木杆，且BD长为0.6m,D点连有铰链，木板与地面的夹角为370。质量m为5kg的钢块在水平力F作用下正匀速上滑，钢块与木板间的滑动摩擦系数为为0.15。钢块在何处时，T型架开始绕D点转动？(g取10m/s2)C.弹力变小；D.条件不够，无法确定。三、课后练习:1如图所示，一均匀木棒OA可绕过0点的水平轴自由转动，现有一方向不变的水平力F作用于该棒的A点，使棒从竖直位置缓慢转到偏角戈：/.的某一位置，设M为力F对转轴的力矩，则在此过程中（）A.M不断变大，F不断变大；B.M不断变大，F不断变小;C.M不断变小，F不断变大；D.M不断变小，F不断变小。均匀杆重20N,弯成等边直角OAB，如图所示，每边长为0.1m，可绕过0点的水平轴自由转动。在B端加一水平力F,使杆静止在图示位置，0A恰水平，则F力的大小为。若F力的方向可以改变，为使杆仍静止在图示位置，则F力的最小值为。0AFFBA3如图所示是古代农村的一种舂米工具，0为固定转动轴，石块固定在A端，脚踏左端B可以使石块升高到P处，放开脚石块就会落下打击稻谷，若脚用力F，方向始终竖直向下，假定石块升起到P处过程中每时刻都处于平衡状态，则（）C.F的力矩先变大后变小;D.F的力矩始终不变。A.F的大小始终不变；B.F先变大后变小；QK4如图手控制动器，a是一个转动着的轮子，b是摩擦制动片，c是杠杆，o是固定转动轴，手在A点施加一个作用力F时，b将压紧轮子，使轮子制动，若使轮子制动的所需的力矩是一定的，贝（）A. 轮顺时针转动所需F较小；B. 轮逆时针转动所需F较小；C. 无论轮子顺时针或逆时针转动，F相同；D. 无法比较。5.等边直角拐尺A0B每边质量均为m,可绕过O点的水平光滑轴转动，E端用绳子与放在水平地面上的质量为m的物体相连，绳子恰好竖直，直角拐尺的AO边与竖直方向成60角，如图所示。贝（1）绳子对E端的拉力大小为多少？（2）地面对物体的支持力大小为多少？6如图匀质杆可绕的绳子位于竖直方向上，A对杆的压力为多大？（O轴在竖直平面内转动，物体A到0的距离为杆长的1/3,连接AA的质量为mi，杆的质量为m2，求：（1）若mi=1kg，m2=0.6kg，2）若杆水平静止，A的质量mi与杆的质量m2应满足什么条件？7.底面半径为R，重为G的均匀光滑圆柱体，搁在相距为2a，底边长为b，高为h，重为G的两均匀长方体上，处于静止状态。求：（1）地面对每个长方体的摩擦力；（2）为使长方体不翻倒，长方体的高h必须满足什么条件?