题目内容
(1)根据以上情况,可以初步确定飞轮重心P可能在图中(
B
B
)A.轴心左侧的某一位置
B.轴心正下方的某一位置
C.轴心右侧的某一位置
(2)工人在飞轮边缘上的某点E处,焊接上质量为m=0.4kg的金属后,再用力推动飞轮,当观察到
每次推动飞轮后,飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置
每次推动飞轮后,飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置
的现象时,说明飞轮的重心已调整到轴心上了.(3)调整前飞轮的重心P到轴心的距离为
2×10-3m
2×10-3m
.(提示:利用杠杆平衡条件)分析:(1)转动物体静止时,重心应在最低处,由题目中的条件可确定出重心的大致位置.
(2)若重心在转轴处,则物体最后静止时F可在任意点,由此可知答案;
(3)焊接金属的目的是为了让重心回到转轴处,则应焊在重心所在的直径的最外侧;
(4)飞轮能停在任意位置,设转到焊接点与重心处在同一水平面上时,焊接物与重心的力矩应当平衡,则由力矩平衡可求得重心的位置.
(2)若重心在转轴处,则物体最后静止时F可在任意点,由此可知答案;
(3)焊接金属的目的是为了让重心回到转轴处,则应焊在重心所在的直径的最外侧;
(4)飞轮能停在任意位置,设转到焊接点与重心处在同一水平面上时,焊接物与重心的力矩应当平衡,则由力矩平衡可求得重心的位置.
解答:解:(1)重心在最低点时,飞轮才能静止,因每次F都与转轴在同一水平面上,则说明重心应在轴心的正下方.
(2)如果重心在轴心处,则停止时,飞轮可以停在任意位置,即F可能出现在任意位置.
(3)考虑到调整后,飞轮可以停在任意位置,
那么当飞轮的重心P和焊接点E转动到同一水平线上时,如下图所示:

根据杠杆平衡条件:Mgl=mgR,
解得:L=
=
=2×10-3m
故答案为:(1)B;(2)每次推动飞轮后,飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置;(3)2×10-3m.
(2)如果重心在轴心处,则停止时,飞轮可以停在任意位置,即F可能出现在任意位置.
(3)考虑到调整后,飞轮可以停在任意位置,
那么当飞轮的重心P和焊接点E转动到同一水平线上时,如下图所示:
根据杠杆平衡条件:Mgl=mgR,
解得:L=
| mR |
| M |
| 0.4kg×0.4m |
| 80kg |
故答案为:(1)B;(2)每次推动飞轮后,飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置;(3)2×10-3m.
点评:本题难度较大,需要我们对重心及转动的性质有足够的了解才能顺利求解.
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