Question

【題目】仔細閱讀材料，根據(jù)材料提供的信息回答問題：

我們已經(jīng)學(xué)過杠桿的力臂和杠桿的平衡條件，如果把這些知識稍加拓寬和延伸，就可嘗試用新的方法來解決一些實際問題。有固定轉(zhuǎn)動軸的物體在力的作用下處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動的狀態(tài)稱為力矩平衡狀態(tài)。物理學(xué)中把力和力臂的乘積叫做力對轉(zhuǎn)動軸的力矩。力矩用M表示，即M=FL,式中L為力臂，力臂是轉(zhuǎn)動軸到力的作用線的距離。在國際單位制中，力矩的單位是牛頓米，符號為Nm。引入力矩概念后，杠桿的平衡條件可敘述為：使杠桿沿順時針轉(zhuǎn)動的力矩與使杠桿沿逆時針轉(zhuǎn)動的力矩相等。用公式表示為：M順=M逆

（1）力矩的表達式為：M= ，力矩的國際單位為 。

（2）用垂直于門的力推門，推力F=80N，手到門軸的距離為0．3m,則F對門軸的力矩M為 Nm。

（3）如圖所示，一根均勻木棒OA可繞過0點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)有一方向不變的水平力F作用于該棒的A點，使棒從豎直位罝緩慢轉(zhuǎn)到偏角0<90°的某一位罝（緩慢轉(zhuǎn)動可視為勻速轉(zhuǎn)動），設(shè)M為力F對轉(zhuǎn)軸的力矩，對此過程中M和F判斷正確的是 。（選填字母）

A．M不斷變大，F(xiàn)不斷變大

B．M不斷變大，F(xiàn)不斷變小

C．M不斷變小，F(xiàn)不斷變大

D．M不斷變

Answer 1

【答案】（1）FL； Nm；（2）24；（3）A．

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)材料提供的信息可知，力矩的表達式為：M=FL，力矩的國際單位為Nm；（2）用垂直于門的力推門，推力的力臂等于手到門軸的距離，L=0．3m，推力F對門軸的力矩M=FL=80N×0．3m=24Nm；（3）如果以O點為轉(zhuǎn)軸，重力的力臂增大，其力矩增大，由力矩平衡條件可知，水平力F的力矩與重力的力矩平衡，則力F對轉(zhuǎn)軸的力矩M不斷變大；力F對轉(zhuǎn)軸的力臂L減小，由力矩M=FL，分析可知，F不斷變大，故A正確。