Question

一块木板可绕过O点的光滑水平轴在竖直平面内转动，木板上放有一木块，木板右端受到始终与木板垂直的力F，从图中位置A缓慢转到位置B，木块相对木板不发生滑动．则在此过程中，力F和F的力矩M_F大小的变化情况是（ ）
A．F始终保持不变，M_F先变小后变大
B．F始终保持不变，M_F先变大后变小
C．F先变大后变小，M_F先变小后变大
D．F先变大后变小，M_F先变大后变小

Answer 1

【答案】分析：以木块和木板整体为研究对象，以O点为转动轴，分析除O点受力情况，根据力矩平衡条件判断F的变化情况，确定F的力矩M_F大小的变化情况．
解答：解：以木块和木板整体为研究对象，以O点为转动轴，分析其除O点受力情况：总重力、F．设总重力为G，其力臂长为L₁，F的力臂长为L₂．
木板从图中位置A缓慢转到位置B的过程中，由几何知识得知，L₁先变大后变小．由力矩平衡条件得
    GL₁=FL₂，
得F=，G、L₂不变，L₁先变大后变小，则F先变大后变小．
F的力矩M_F=FL₂=GL₁，可见，M_F先变大后变小．
故选D
点评：本题是有固定转动轴的物体平衡问题，要分析除转轴以外物体的受力情况，确定力臂的变化情况是本题的关键．