题目内容

12.如图所示,是一种手闸装置的示意图.那么在相同制动效果的前提下,轮轴逆(填:顺或逆)时针转动,施加在手柄A上的力要小一些.

分析 轮子逆时针转动与顺时针转动时,对手柄对轮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:如图,轮子制动需要的力矩是一定的,所以手柄对轮子的压力大小是一定的,所以无论轮子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;
轮子顺时针转动时,轮子对手柄的摩擦力方向向下,相对于转轴:摩擦力对手柄产生逆时针方向的力矩;轮子逆时针转动时,轮子对手柄的摩擦力方向向上,对转轴产生顺时针方向的力矩;轮对手柄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,MF=MN+Mf
轮子逆时针转动时,MF+Mf=MN
比较以上两式,可得在轮子制动需要的力矩MN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.
故答案为:逆.

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.

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