上海市崇明区高二物理 第十一讲 有固定转轴物体的平衡复习学案(无答案)(通用)
7页1、 第十一讲 有固定转轴物体的平衡 班级 姓名 学号1、转动平衡状态物体处于静止或匀速转动状态时称为转动平衡状态2、力矩(1)力臂:从转动轴到力的作用线的 符号:L(2力矩:力和该力的力臂的 叫做这个力的力矩。 符号:M计算公式:M= 单位:Nm若力的作用线通过转轴,此力的力矩为 ,即:通过转轴的力 转动效果。力矩是矢量。在中学里我们只研究有固定转轴的物体平衡,所以,力矩只有顺时针和逆时针两种方向。3、力矩的计算方法(1)力臂法:它的基本要点是过转轴做该力的作用线的垂线,其垂线长即为该力的力臂。(2)分解法:计算某个力的力矩时,若将此力的作用点与转轴连接起来,常可将此力分解为沿此连线方向和垂直于此连线方向的两个分力,沿此连线方向的分力没有力矩,因而就转化为求垂直于此连线方向的分力的力矩了,而该方向分力所对应的力臂则是该力的作用点到转轴的距离。这种方法还能够很方便的判断该力矩的方向。(3)在计算某物体的重力的力矩时,可以把物体看成一个整体,受到一个总重力,作用在其总重心上;也可以把物体分成几块,每一块所受的重力都作用在该块的重心上。然后计算这些重力的力矩和,两种方法的结果是一样的。F1F2
2、F3A0B例1:如图所示,杆OAB可绕O点在竖直平面内转动,图中虚线与OB连线平行,杆B端同时受三个力F1、F2、F3、作用,力的作用线与杆在同一竖直平面内,它们对转轴O的力矩分别为M1、M2、M3,下列选项中正确的是:( )(A) M1 M2 M2 M3(C) M1 = M2 = M3 (D) M1 M3 M22134OAA1ccBB1例2:如图所示为自行车的撑脚示意图,OB为撑脚杆,能绕O轴转动,现处于放下位置,OB为撑脚杆收起时的位置,c、c是两块挡板。为不影响骑车,撑脚杆在骑车时要靠在挡板c上而保持水平,停放时则靠在挡板c上保持竖直而撑住车辆不使它倒下,为此需要装一根弹簧,弹簧的一端系在撑脚杆A点上,那么另一端应系在固定板上的哪个区域,才能达到上述目的(设弹簧始终处于拉长状态): ()(A)1区域,(B)2区域,(C)3区域,(D)4区域。4、有固定转轴的物体物体平衡条件为:物体所受外力的合力矩为 ,也可以表述为顺时针方向的力矩之和 逆时针方向的力矩之和。5、力矩平衡问题的解题步骤:(1)选取研究对象( 有固定转轴的物体)(2)受力分析(转轴处的作用力没有力矩,可不用分析)但不
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