题目内容
如图所示,┏型均匀杆总长为3L,在竖直平面内可绕水平轴O转动,若在杆的右端A点加一方向竖直向下的力F,使杆顺时针缓慢转动.在AB杆由水平转过90°的过程中,以下说法正确的是( )

| A.力F不变 |
| B.力F变大 |
| C.力F的力矩变小 |
| D.力F的力矩先变大后变小 |
A、B、设杆转动α角,BO段与AO段的重力的力矩恰好平衡,故拉力的力矩等于BC段重力的力矩,根据力矩平衡条件,有:
mg?(Lcosα+
sinα)=F?Lcosα;(将BC和BO两端沿着水平和竖直方向正交分解,BC段重力的力臂等于BC和BO两段的水平分量之和)
解得:F=
mg(1+
tanα);
由于α不断变大,故力F不断变大,故A错误,B正确;
C、D、设杆转动α角,力F的力矩等于BC段重力的力矩,根据力矩平衡条件,有:
mg?x=F?Lcosα;(x为BC段的中点与O点连线的水平分量)
由于x先变大后变小,故
mg?x先变大后变小,F?Lcosα先变大后变小,故C错误,D正确;
故选BD.
| 1 |
| 3 |
| L |
| 2 |
解得:F=
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
由于α不断变大,故力F不断变大,故A错误,B正确;
C、D、设杆转动α角,力F的力矩等于BC段重力的力矩,根据力矩平衡条件,有:
| 1 |
| 3 |
由于x先变大后变小,故
| 1 |
| 3 |
故选BD.
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