有固定转动轴的物体的平衡

1、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=F×L。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。OFA公式；M顺=M逆二、 典型例题：（一）力臂、力矩的运算：1均匀杆OA可绕过O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 。页：1不变，变大F2F1

2、F3F42如图，直杆OA可绕O点转动，图中虚线与杆平行，杆端A点受四个力F1、F2、F3、F4的作用，力的作用线跟OA杆在同一竖直平面内，四个力对轴O的力矩分别是M1、M2、M3、M4。则力矩的大小关系是：页：1B( )AM3=M4<M1=M2； BM1=M3=M4<M2；CM4 <M3<M2<M1； DM3 <M4 <M1< M2；FAO600（二）有固定转动轴的物体的平衡条件：3均匀杆OA重10N，长1m，可绕过O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600角，则拉力F的大小为 。若A端所加力F的方向可以任

3、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 。页：15/3，2.5，竖直向上4如图所示，物体靠在光滑墙面上，并用带铰链的棒支持它，物体重为，棒重为，棒和竖直方向的夹角为，若始终保持物体处于平衡状态，则以下说法正确的是（ ）页：1CA增加物重，棒对物体的压力将不变。B增加棒重，棒对物体的摩擦力将增大。C增加角度，棒对物体的压力将增大。D增加角度，棒对物体的摩擦力将减少。5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页：2C

4、( )FA弹力大小不变； B弹力变大；C弹力变小； D条件不够，无法确定。6如图所示，质量不计的杆O1B和O2A，长度均为L，O1和O2为光滑水平面固定轴，A处有一凸起物搁在O1B的中点，B处用细线系于O2A的中点，此时两短杆组成一根长杆，今在O1B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？页：2G/2,GABRh7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？页：20.87F37v

5、8如图所示，ABCD是一个型架，已知ABC部分是质量M为10kg的匀质硬木板，且ABBC，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37。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）页：250.7,0.55三、 课后练习：qA FO1如图所示，一均匀木棒OA可绕过O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q<90°的某一位置，设M为力F对转轴的力矩，则在此过程中（ ）页：3AAM不断变

6、大，F不断变大； BM不断变大，F不断变小；CM不断变小，F不断变大； DM不断变小，F不断变小。FBAO2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O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，OA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 。页：315,10.63如图所示是古代农村的一种舂米工具，O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处过程中每一时刻都处于平衡状态，则（ ）页：3ACAF的大小始终不变；

7、 BF先变大后变小；CF的力矩先变大后变小； DF的力矩始终不变。4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，则（ ）页：3bA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。BAO6000m5等边直角拐尺AOB每边质量均为m，可绕过点的水平光滑轴转动，端用绳子与放在水平地面上的质量为的物体相连，绳子恰好竖直，直角拐尺的边与竖直方向成60角，如图所示。则：(1)绳子对端的拉力大小为多少页：30.37,0.63?(2)地面对物体的支持力大小为多少? 6如图匀质杆可绕O轴在竖直平面内转动，物体A到O的距离为杆长的1/3，连接A的绳子位于竖直方向上，A的质量为m1，杆的质量为m2，求：（1）若m1=1kg，m2=0.6kg，A对杆的压力为多大？（2）若杆水平静止，A的质量m1与杆的质量m2应满足什么条件？页：42.4N,m2<=m17底面半径为R，重为G的