Question

如图所示，一端可绕O点自由转动的长木板上方放一个物块，手持木板的另一端，使木板从水平位置沿顺时针方向缓慢转动，转动过程中，手对木板的力始终竖直向上，则在物块相对于木板滑动前（ ）

A．物块对木板的作用力减小
B．手对木板的作用力不变
C．手对木板的作用力增大
D．手对木板的作用力的力矩不变

Answer 1

【答案】分析：分析物块的受力情况，确定木板对物块的作用力如何变化，即可由牛顿第三定律判断物块对木板的作用力如何变化；以O为支点，木板转动过程中，重力的力矩与手对木板的作用力力矩平衡，由力矩平衡条件分析手对木板的作用力及其力矩．
解答：解：A、木板顺时针方向缓慢转动过程中，物块所受的合力为零．物块受到重力、木板的支持力和静摩擦力，根据平衡条件可知，木板的支持力和静摩擦力的合力与重力大小相等、方向相反，则木板的支持力和静摩擦力的合力保持不变，即木板对物块的作用力保持不变，由牛顿第三定律判断可知，物块对木板的作用力也保持不变．故A错误．
B、C以O为支点，对物块的木板整体研究可知，木板转动过程中，手对木板的作用力力矩与总重力的力矩平衡．设木板长度为L，物块与木板的总重力为G，其重心到O点的距离为l，木板与墙面的夹角为α，手的作用力为F，由力矩平衡得：
    FLsinα=Glsinα
得F=，则得F保持不变．故B正确，C错误．
D、手对木板的作用力的力矩M=FLsinα=Glsinα，α减小，则M减小．故D错误．
故选B
点评：本题是共点力平衡与力矩平衡的综合应用．对于力矩，正确找到力臂，是分析的关键．