Question

如图所示是一种手控制动器，a是一个转动着的轮子，b是摩擦制动片，c是杠杆，0是其固定转动轴，手在A点施加一个作用力F时，b将压紧轮子，使轮子制动．若使轮子制动需要的力矩是一定的，则下列说法中，正确的是（　　）

A．无论轮子a逆时针转动还是顺时针转动，制动所需的摩擦力f大小相同

B．轮子a顺时针转动时，所需的力F较小

C．轮子a逆时针转动时，所需的力F较小

D．无论轮子a逆时针转动还是顺时针转动，制动所需的力F大小相同

Answer 1

分析：轮子a逆时针转动与顺时针转动时，对b的摩擦力的方向不同所以摩擦力产生的力矩的方向也不同，两种情况下的力矩方程就不同．分别写出两种情况下的力矩平衡方程，即可知道哪一种情况下的力大一些．

解答：解：A：轮子制动需要的力矩是一定的，所以b对轮子的压力大小是一定的，所以无论轮子a逆时针转动还是顺时针转动，制动所需的摩擦力f大小相同，故A正确；
    B、C、D：选取O点为转轴，A向后拉时的力矩沿顺时针方向；轮子顺时针转动时，轮子对b的摩擦力方向向下，对转轴O产生逆时针方向的力矩；轮子逆时针转动时，轮子对b的摩擦力方向向上，对转轴O产生顺时针方向的力矩；a对b的支持力产生的力矩始终沿逆时针方向．
轮子顺时针转动时，M_F=M_N+M_f
轮子逆时针转动时，M_F+M_f=M_N
比较以上两式，可得在轮子制动需要的力矩M_N是一定的条件下，轮子逆时针转动时，制动所需的力矩小，所以制动所需的力F也小．故B正确，CD错误．
故选：AB

点评：本题考查力矩平衡条件的应用，但重点注意摩擦力的力矩的方向，由于摩擦力的方向不同，使轮子对B杆产生的压力也就不同．