Question

【題目】仔細閱讀材料，根據(jù)材料提供的信息回答問題：我們已經(jīng)學(xué)過杠桿的力臂和杠桿的平衡條件，如果把這些知識稍加拓寬和延伸，就可嘗試用新的方法來解決一些實際問題。有固定轉(zhuǎn)動軸的物體在力的作用下處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動的狀態(tài)稱為力矩平衡狀態(tài)。物理學(xué)中把力和力臂的乘積叫做力對轉(zhuǎn)動軸的力矩（力矩用M表示）。在國際單位制中，力矩的單位是牛頓米。引入力矩概念后，杠桿的平衡條件可敘述為：使杠桿沿順時針轉(zhuǎn)動的力矩與使杠桿沿逆時針轉(zhuǎn)動的力矩相等。用公式表示為：M順=M逆。

（1）力矩的表達式為：M= 。

（2）用垂直于門的推力為80N，手到門軸的距離為0．3m,則推力對門軸的力矩為 Nm。

（3）如圖所示，一根均勻木棒OA可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，有一始終豎直向上的力F作用于該棒的A點，使木棒從圖示位罝緩慢勻速轉(zhuǎn)動到虛線位罝，設(shè)M為力F對轉(zhuǎn)軸的力矩，則此過程中力矩M將 ，力F將 。（均選填 “變大”、“不變”、“變小”、“先變大后變小”、“先變小后變大”）

Answer 1

【答案】（1）FL （2）24 （3）先變大后變小 不變

【解析】

試題分析：（1）由材料提供的信息可知，力矩的表達式為：M=FL，力矩的國際單位為Nm；（2）用垂直于門的力推門，推力的力臂等于手到門軸的距離，L=0．3m，推力F對門軸的力矩M=FL=80N×0．3m=24Nm；（3）一根均勻木棒OA可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，有一始終豎直向上的力F作用于該棒的A點，使木棒從圖示位罝緩慢勻速轉(zhuǎn)動到虛線位罝，設(shè)M為力F對轉(zhuǎn)軸的力矩，根據(jù)力矩平衡條件可知，則此過程中力矩M將先變大后變小，力F將不變。