力矩 有固定转动轴物体的平衡
知识回忆
1．力矩： 作用在有固定转轴物体上的力所产生的转动效果，不仅与力的大小有关，而且还与转轴到力的作用线的__________有关，力的转动效果是由力和力臂两个因素决定的，用力F和力臂L的乘积来量度力的转动效果，并称之为力矩M，即： M＝FL；逆时针力矩使物体作逆时针转动，顺时针力矩使物体作顺时针转动．力矩的单位是__________．
2．有固定转轴物体的平衡条件： 力矩可以使物体向不同的方向转动．有固定转动轴的物体的平衡条件是： 使物体向顺时针方向转动的力矩之和__________使物体向逆时针方向转动的力矩之和；也就是合力矩等于零，即∑M＝0.
跟踪练习
1．如图，轻杆A端用光滑水平铰链装在竖直墙面上，B端吊一重物P，并用水平绳结在墙C处，在水平向右力F缓缓拉起重物P过程中杆AB所受压力 ( )
第1题图
A．变大 B．变小
C．先变小再变大 D．不变
2．如图所示，重为G的圆盘与一轻杆相连，杆与盘恰相切，支于O点．现用力F竖直向下拉杆的另一端，使该端缓慢向下转动，则杆转到竖直之前，拉力F及其力矩M的变化情况是( )
第2题图
A．M变小，F不变 B．M、F均变小
C．M先变大再变小，F始终变大 D．M变小，F变大
第3题图
3．如图所示，一均匀直角三角形木板abc，可绕垂直纸面通过c点的水平轴转动．现用一始终沿直角边ba的作用于a点的力F，使bc边缓慢地由水平位置转至竖直位置，在此过程中，力F的大小随α角变化的图线是图中的( )
4．如图所示，质量为m的匀质木杆，上端可绕固定水平光滑轴O转动，下端搁在木板上，木板置于光滑水平地面上，杆与竖直方向成45°角，杆与木板间的滑动摩擦系数为1/2，为使木板向右做匀速运动，所加的水平拉力F等于( )
第4题图
11 A.mg B.mg
2311 C.mg D.mg
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5．如图所示，是一种手动控制器，a是一个转动着的轮子，b是摩擦制动片，c是杠杆，
O是其固定转动轴，手在A点施加一个作用力F时，b将压紧轮子，使轮子制动．若使轮子制动所需的力矩是一定的，则下列说法正确的是( )
第5题图
A．轮a逆时针转动时，所需的力F较小 B．轮a顺时针转动时，所需的力F较小
C．无论a逆时针还是顺时针转动，所需的力F相同 D．无法比较F的大小
6．A、B为相同大小的两正三角形板块，如图所示铰接于M、N、P三处并静止．M、N在同一水平天花板上，A板较厚，质量分布均匀，重力为G.B板较薄，重力不计．三角形的竖直边垂直于天花板．那么，B板对铰链P的作用力的方向为________；作用力的大小为________．
第6题图
7．如图所示，是人手臂骨骼与肌肉的生理结构示意图，手上托着重为G的物体．(1)在方框中画出前臂受力示意图(把手、手腕、尺骨和桡骨看成一个整体，它们所受重力不计，图中O点看作固定转动轴，O点受力可以不画)；(2)根据图中标尺估算出手臂的二头肌此时的收缩力大小约为__________．
第7题图
8．如图所示，AOB为三角支架，质量M＝19.2kg，A端搁在铁块上，支架可绕过O点的水平轴自由转动，支架重心在C点，C点距O点的水平距离d＝0.2m，AO＝L＝0.8m，支架的斜面AD的倾角θ＝37°.质量m＝10kg的物体放在支架底端A处，物体在平行于AD方向的力F作用下由静止开始运动，F＝85N，物体与AD间的滑动摩擦系数μ＝0.25，求：
(1)物体运动多长时间，运动到何处时支架开始翻倒？ (2)如果这个物体在AD上某点由静止开始向下滑动，为使支架不翻倒，物体距A端的最
2
大距离为多少？(g取10m/s)
第8题图
即时检测
1．如图所示，用与木棒垂直的力F作用于A端，使木棒缓慢拉起，木棒只能绕O端转动，拉力F及F的力矩大小变化是( )
第1题图
A．F变小，力矩变小 B．F变大，力矩变大 C．F不变，力矩变小 D．F变小，力矩不变
2．如图所示，要使圆柱体滚上台阶，则在圆柱体最高点作用的力中最省力的是( )
第2题图
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
3．均匀木棒的质量为m，可绕固定轴O点转动，另一端放在木块上，木块的质量为m木，木块放在光滑桌面上，如图所示，如果木块在一个水平推力F作用下仍保持静止，则木棒所受力矩的个数和原来相比( )
第3题图
A．由1个变为2个 B．由2个变为3个 C．和原来一样
D．以上说法均不正确
4．如图所示，质量为m架且均匀分布的直角架ABC放在水平桌面上，已知AB＝AC＝L，在C点用线悬挂一个半径为R的球，球的质量分布均匀，若使直角架不向右翻倒，则球的质量m应满足的关系式__________．
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