题目内容
(2012?静安区一模)如图所示,abc为质量均匀的直角等边曲杆,曲杆可绕c端的光滑铰链,在竖直平面内转动.若施加在a端的力F始终竖直向上,在曲杆顺时针缓慢转动900(从实线转到虚线)的过程中,力F的力矩M大小的变化情况是( )
分析:因是缓慢运动则在转动过程中力矩平衡,则F的力矩等于重力的力矩,分析重力力矩的变化从而得出F的力矩的变化.
解答:解:因力矩平衡则F的力矩等于重力的力矩,因重力的大小方向不变,则重力矩的变化与力臂的变化情况相同.
当重心转到其与支点的连线与重力垂直时,即水平位置时重力臂最大,而重心在abc为顶点的三角形内部,
由图可知实线时不在水平位置,转到虚线过程中有位置水平,到虚线处不水平,故力臂先变大后变小,重力矩先变大
后变小,M先变大后变小. 故D正确,ABC错误
故选:D
当重心转到其与支点的连线与重力垂直时,即水平位置时重力臂最大,而重心在abc为顶点的三角形内部,
由图可知实线时不在水平位置,转到虚线过程中有位置水平,到虚线处不水平,故力臂先变大后变小,重力矩先变大
后变小,M先变大后变小. 故D正确,ABC错误
故选:D
点评:本题是有固定转动轴的物体平衡问题,要分析除转轴以外物体的受力情况,确定力臂的变化情况是本题的关键.
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