如图甲, 力矩盘重心不在圆心. 盘上不挂重物时, 盘上A点与圆心O在同一水平线上, 在A点挂上m1=10g砝码后, 圆盘转过α=30°角静止. 如果在A点换上m2=30g砝码, 欲使圆盘重新平衡, 圆盘再转过的角度是度. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图甲, 力矩盘重心不在圆心. 盘上不挂重物时, 盘上A点与圆心O在同一水平线上, 在A点挂上m1=10g砝码后, 圆盘转过α=30°角静止. 如果在A点换上m2=30g砝码, 欲使圆盘重新平衡, 圆盘再转过的角度是______度.

答案：30
解析：

解: 设圆盘重G, 由题设条件可知其重心必通过轴O的竖直线下方, 设为C点,挂10g砝码时, 平衡位置应如图乙. 此时平衡条件为

m1g·OA·cos30°=G·OC·sin30° ①

挂30g砝码时, 平衡位置如图丙, 此时平衡条件为

m2g·OA·cosβ=G·OC·sinβ ②

综合①、②式可得

tgβ=,β=60°, 即圆盘要再转过30°才能平衡.

练习册系列答案

相关题目

（2011?闵行区一模）用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验，力矩盘上各同心圆的间距相等．
（1）（多选题）在用细线悬挂钩码前，以下措施中必要的是

ACD

A．判断力矩盘是否处在竖直平面
B．判断横杆MN是否严格保持水平
C．判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小
D．判断力矩盘的重心是否位于盘中心
（2）在A、B二点分别用细线悬挂钩码，M、C两点用弹簧秤连接后，力矩盘平衡（如图所示），已知每个钩码所受的重力为0.50N，则由力矩平衡条件可推算出弹簧秤的示数为

1.75

N（已知弹簧秤的最小刻度是0.1N）．
（3）在实验装置装配时，经检验发现，质量为m，半径为R的力矩盘的重心在圆盘上的C点，且重心C与盘心O的距离为r．因此，甲认为可通过在A位置粘适量橡皮泥的方法来调整重心到O上，乙认为可通过在BC之间挖掉一点木屑的方法来调整重心到O上；而丙认为还有一种不需调整力矩盘重心的位置也能进行实验的方法，就是在实验时

保持OC连线在竖直方向

．

（2013?普陀区二模）在“研究有固定转动轴物体的平衡条件实验”中：
（1）（多选题）关于实验的注意事项中，以下说法正确的是

A．实验前要检查力矩盘是否在任何位置都能平衡
B．实验前要检查横杆是否严格保持水平
C．实验选用的钩码要轻，各力的力臂要尽量小
D．实验中应该使弹簧秤的示数尽量大些
（2）如图甲所示，在实验装置装配时，有一组同学经检验发现，力矩盘的重心在圆盘上的C点，该同学认为有一种不需调整力矩盘重心的位置也能进行实验的方法，即在实验时

保持OC连线在竖直方向

．
（3）在实验中，另一组同学在一个力矩盘中的A点通过细绳跨过定滑轮悬挂一组砝码，不慎将悬挂线钩挂在P点的大头针上，另一组砝码通过细绳跨过定滑轮悬挂在B点，此时力矩盘平衡，如图乙所示．若每个砝码重为1N，O点到B点悬线距离为4cm；AP线与竖直方向夹角为37°，O点和P点处在同一水平线上．则此时力矩盘受到的顺时针转动力矩之和为

0.216

N?m．

用下图所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验，力矩盘上各同心圆的间距相等。

（1）(多选题)在用细线悬挂钩码前，以下措施中必要的是（）

A．判断力矩盘是否处在竖直平面

B．判断横杆MN是否严格保持水平

C．判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小

D．判断力矩盘的重心是否位于盘中心

（2）在A、B二点分别用细线悬挂钩码，M、C两点用弹簧秤连接后，力矩盘平衡（如图所示），已知每个钩码所受的重力为0.50N，则由力矩平衡条件可推算出弹簧秤的示数为________N（已知弹簧秤的最小刻度是0.1N）。

（3）在实验装置装配时，经检验发现，质量为m，半径为R的力矩盘的重心在圆盘上的C点，且重心C与盘心O的距离为r。因此，甲认为可通过在A位置粘适量橡皮泥的方法来调整重心到O上，乙认为可通过在BC之间挖掉一点木屑的方法来调整重心到O上；而丙认为还有一种不需调整力矩盘重心的位置也能进行实验的方法，就是在实验时_______________________________________。