力矩和力矩平衡.doc

力矩和力矩平衡内容黄金组.1．了解转动平衡的概念理解力臂和力矩的概念。2．理解有固定转动轴物体平衡的条件3．会用力矩平衡条件分析问题和解决问题要点大揭秘转动平衡：有转动轴的物体在力的作用下处于静止或匀速转动状态。明确转轴很重要：大多数情况下物体的转轴是容易明确的但在有的情况下那么需要自己来确定转轴的位置。如：一根长木棒置于水平地面上它的两个端点为AB现给B端加一个竖直向上的外力使杆刚好离开地面求力F的大小。在这一问题中过A点垂直于杆的水平直线是杆的转轴。象这样在解决问题之前首先要通过分析来确定转轴的问题很多只有明确转轴才能计算力矩进而利用力矩平衡条件。力矩：力臂：转动轴到力的作用线的垂直距离。力矩：力和力臂的乘积。计算公式：M＝FL单位：Nm效果：可以使物体转动〔1〕力对物体的转动效果力使物体转动的效果不仅跟力的大小有关还跟力臂有关即力对物体的转动效果断定于力矩。①当臂等于零时不管作用力多么大对物体都不会产生转动作用。②当作用力与转动轴平行时不会对物体产生转动作用计算力矩关键是找力臂。需注意力臂是转动轴到力的作用线的距离而不是转动轴到力的作用点的距离。〔2〕大小一定的力有最大力矩的条件：FθLFθL①力作用在离转动轴最远的点上；②力的方向垂直于力作用点与转轴的连线。〔3〕力矩的计算：①先求出力的力臂再由定义求力矩M＝FL如图中力F的力臂为LF=Lsinθ力矩M＝F•LsinθFθLF2F1②先把力沿平行于杆和垂直于杆的两个方向分解平行于杆的分力对杆无转动效果力矩为零；平行于杆的分力的力矩为该分力的大小与杆长的乘积。如图中力F的力矩就等于其分力F1产生的力矩M＝Fsinθ•L两种方法不同但求出的结果是一样的对具体的问题选择恰当的方法会简化解题过程。力矩平衡条件：力矩的代数和为零或所有使物体向顺时针方向转动的力矩之和等于所有使物体向逆时针方向转动的力矩之和。∑M=0或∑M顺＝∑M逆解决实际问题的步骤；〔a〕确定研究对象——哪个物体；〔b〕分析状态及受力——画示意图；〔c〕列出力矩平衡方程：∑M=0或∑M顺＝∑M逆；〔d〕解出字母表达式代入数据；〔e〕作必要的讨论写出明确的答案。正确理解力矩的概念力矩是改变转动物体的运动状态的物理量门、窗等转动物体从静止状态变为转动状态或从转动状态变为静止状态时必须受到力的作用。但是我们假设将力作用在门、窗的转轴上那么无论施加多大的力都不会改变其运动状态可见转动物体的运动状态和变化不仅与力的大小有关还受力的方向、力的作用点的影响。力的作用点离转轴越远力的方向与转轴所在平面越趋于垂直力使转动物体运动状态变化得就越明显。物理学中力的作用点和力的作用方向对转动物体运动状态变化的影响用力矩这个物理量综合表示因此力矩被定义为力与力臂的乘积。力矩概括了影响转动物体运动状态变化的所有规律力矩是改变转动物体运动状态的物理量。力矩是矢量在物理中作用在物体上的力都在同一平面内各力对转轴的力矩只能使物体顺时针转动或逆时针转动这样求几个力矩的合力就简化为代数运算。AOB好题解给你如下图要使圆柱体绕A点滚上台阶试通过作图来判断在圆柱体上的最高点所施加的最小力的方向_____________FOAF1匀质杆AO可绕O轴转动今用水平力使它缓缓抬起的过程中如下图重力对O轴的力臂变化是_____________重力对O轴的力矩变化情况是_____________中果抬起过程中水平拉力力矩的大小应等于重力的力矩那么水平拉力F的变化情况是_____________。根底题以下关于力矩的表达中正确的选项是〔C杆状物体在一对作用线过转轴的平衡力作用下也可平衡〕A．使物体保持静止状态的原因B．是物体转动的原因C．是物体转动状态改变的原因D．杆状物体的平衡只能是在力矩作用下的力矩平衡如下图ON杆可以在竖直平面内绕O点自由转动假设在N端分别沿图示方向施力F1、F2、F3杆均能静止在图示位置上．那么三力的大小关系是〔D〕A．F1=F2=F3B．F1＞F2＞F3C．F2＞F1＞F3D．F1＞F3＞F2一段粗细不均匀的木棍如图2所示支在某点恰好平衡假设在该处将木棍截成两段那么所分成两段的重必定是〔B因为粗段的力臂小〕A．相等B．细段轻、粗段重C．细段重粗段轻D．不能确定应用题如图把物体A放在水平板OB的正中央用一不变的力F将板的B端匀速地慢慢抬高〔O端不动〕设A相对平板静止那么A对板的压力将______A与B之间的摩擦力将______F对O点的力矩将______．一根均匀的木棒长1m在棒的左端挂一个质量为6kg的物体然后在距棒左端处将棒支起棒恰平衡那么棒的质量是______一块均匀木板MN长L＝15m重G1＝400N搁在相距D＝8m的两个支架A、B上MA＝NA重G2＝600N