Question

【题目】仔细阅读材料，根据材料提供的信息回答问题：我们已经学过杠杆的力臂和杠杆的平衡条件，如果把这些知识稍加拓宽和延伸，就可尝试用新的方法来解决一些实际问题。有固定转动轴的物体在力的作用下处于静止或匀速转动的状态称为力矩平衡状态。物理学中把力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩（力矩用M表示）。在国际单位制中，力矩的单位是牛顿米。引入力矩概念后，杠杆的平衡条件可叙述为：使杠杆沿顺时针转动的力矩与使杠杆沿逆时针转动的力矩相等。用公式表示为：M顺=M逆。

（1）力矩的表达式为：M= 。

（2）用垂直于门的推力为80N，手到门轴的距离为0．3m,则推力对门轴的力矩为 Nm。

（3）如图所示，一根均匀木棒OA可绕过O点的水平轴自由转动，有一始终竖直向上的力F作用于该棒的A点，使木棒从图示位罝缓慢匀速转动到虚线位罝，设M为力F对转轴的力矩，则此过程中力矩M将 ，力F将 。（均选填 “变大”、“不变”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”）

Answer 1

【答案】（1）FL （2）24 （3）先变大后变小 不变

【解析】

试题分析：（1）由材料提供的信息可知，力矩的表达式为：M=FL，力矩的国际单位为Nm；（2）用垂直于门的力推门，推力的力臂等于手到门轴的距离，L=0．3m，推力F对门轴的力矩M=FL=80N×0．3m=24Nm；（3）一根均匀木棒OA可绕过O点的水平轴自由转动，有一始终竖直向上的力F作用于该棒的A点，使木棒从图示位罝缓慢匀速转动到虚线位罝，设M为力F对转轴的力矩，根据力矩平衡条件可知，则此过程中力矩M将先变大后变小，力F将不变。