【教研結(jié)合案例復(fù)習(xí)】《力學(xué)》第一章物體力的平衡1第五節(jié)力矩的臨界平衡【知識(shí)要點(diǎn)】1.力矩1.力臂：從旋轉(zhuǎn)軸到物體的作用線的力量. 2、力矩：稱為該力的力矩。 3、力矩單位： ，不能寫成J。 4、物體因力矩而發(fā)生變化的原因。 5、扭矩的方向可以使物體順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 2. 具有固定旋轉(zhuǎn)軸的物體的平衡??0 iF??0 iM 三、處理臨界問題的方法 1. 臨界現(xiàn)象是指：可以理解為“發(fā)生”或“不發(fā)生”的物理現(xiàn)象發(fā)生”現(xiàn)象，平衡物體的臨界狀態(tài)是指物體的平衡狀態(tài)即將被破壞但尚未被破壞的狀態(tài)。 2.處理關(guān)鍵問題的常規(guī)方法：極限分析和假設(shè)推理，即通過適當(dāng)選擇（有時(shí)是想象）某個(gè)物理量力矩平衡，將其推向極值（如“最大”或“最小”、“極左”） ”或“極端”）。 “對(duì)”等），從而暴露出相對(duì)隱藏的批判現(xiàn)象（或各種可能性），使人們更容易理解或找到解決問題的方法。 4、平衡物體的極值問題。 根據(jù)物體的平衡條件列出方程。 盡量讓方程中只出現(xiàn)一個(gè)變量，然后通過數(shù)學(xué)關(guān)系（如函數(shù)關(guān)系、不等式關(guān)系等）求極值。 【學(xué)習(xí)提醒】 1、扭矩的計(jì)算也可以通過：將力F分解為分力F //平行于力的作用點(diǎn)P與旋轉(zhuǎn)軸O的連線，以及分力F⊥垂直 OP 的連線，則力矩的大小為 M= OP ×F ⊥。
2、當(dāng)三個(gè)力作用在物體上且物體靜止時(shí)，三個(gè)力的力矩之和為零，三個(gè)力的作用線的延長(zhǎng)線必交于一點(diǎn)。 3、摩擦因數(shù)：物體上的滑動(dòng)摩擦力f與物體上的支撐力N的合力方向僅與動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān)，與N和f的大小無關(guān)。 N與f的合力方向與N的夾帶θ有關(guān)。 ? tg，因此N和f可以組合成一個(gè)力R來處理。 【例題分析】 1、如圖1所示，均質(zhì)桿AO可以繞O軸旋轉(zhuǎn)。 在用水平力慢慢提升的過程中，重力對(duì)O軸的力矩變化如下： 若已知提升過程中水平力矩的大小始終等于重力力矩，則水平力F的變化為 。 FA O 圖1 【復(fù)習(xí)****教研結(jié)合】《力學(xué)》第一章物體受力平衡2 2.如圖2所示，直桿OA可以繞O軸旋轉(zhuǎn)。 圖中的虛線與桿平行。 ，桿端A點(diǎn)分別受到四個(gè)力F 1 、F 2 、F 3 、F 4 ，且這四個(gè)力均與桿OA在同一垂直平面內(nèi)，則這四個(gè)力的力矩M 1 O 點(diǎn)處的力按大小順序依次為 、M 2、M 3、M 4： () A, M 1=M 2>M 3=M 4； B、M 2 > M 1 = M 3 > M 4 ； C、M 1 > M 2 > M 3 > M 4； D、M 2>M 1>M 4>M 3。
3、如圖3所示，無論質(zhì)量如何，O 1B 和O 2A 的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)。O 1 和O 2 是光滑的固定轉(zhuǎn)軸。 在 A 處的 O 1B 中點(diǎn)上有一個(gè)突出物，在 B 處有一個(gè)突出物。繩子系在 O 2A 的中點(diǎn)上。 此時(shí)，兩根短桿組合成一根長(zhǎng)桿。 現(xiàn)在力矩平衡，重量為 G 的物體懸掛在桿 O 1B 上的 C 點(diǎn)（C 是 AB 的中點(diǎn)）。 則 A 處的支撐力為 ，B 處繩索的張力為 。 4、如圖4所示，重物G重30N物理資源網(wǎng)，用細(xì)鋼絲OC懸掛。 OC能承受的最大拉力為203N。現(xiàn)在用另一根線BA綁在OC的A點(diǎn)上，并用水平力拉動(dòng)BA。 BA線可承受的最大負(fù)載為30N。 那么，如果線沒有斷，水平線BA可以將線OA拉向垂直方向。 是在什么角度？ 5. 在傾斜角為30°0的斜坡上，放置重200N的物體。 物體與斜面之間的距離為