Question

【題目】仔細(xì)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）。在國際單位制中，力矩的單位是牛頓米。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=。
（2）用垂直于門的推力為80N，手到門軸的距離為0.3m,則推力對門軸的力矩為Nm.
（3）如圖所示，一根均勻木棒OA可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，有一始終豎直向上的力F作用于該棒的A點，使木棒從圖示位罝緩慢勻速轉(zhuǎn)動到虛線位罝，設(shè)M為力F對轉(zhuǎn)軸的力矩，則此過程中力矩M將 ， 力F將。（均選填 “變大”、“不變”、“變小”、“先變大后變小”、“先變小后變大”）

Answer 1

【答案】
（1）FL
（2）24
（3）先變大后變小,不變
【解析】（1）由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）一根均勻木棒OA可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，有一始終豎直向上的力F作用于該棒的A點，使木棒從圖示位罝緩慢勻速轉(zhuǎn)動到虛線位罝，設(shè)M為力F對轉(zhuǎn)軸的力矩，根據(jù)力矩平衡條件可知，則此過程中力矩M將先變大后變小，力F將不變.
所以答案是：（1）FL；（2）24（3）先變大后變小；不變
【考點精析】認(rèn)真審題，首先需要了解杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用(作關(guān)于杠桿題時的注意事項：（1）必須先找出并確定支點．（2）對力進行分析，從而確定動力和阻力（3）找出動力和阻力的作用線，確定動力臂和阻力臂)，還要掌握杠桿中最小力的問題(判斷是省力杠桿還是費力杠桿，先確定動力臂和阻力臂，再比較動力臂和阻力臂的大小．動力臂大，動力就小．為省力杠桿．反之，為費力杠桿)的相關(guān)知識才是答題的關(guān)鍵．