如图所示，为使它滚上台阶，那么在圆柱体边缘的哪一点，沿什么方向施力时，才能使 第 1 页 / 共 15 页 用力最小？在图上画出此力，并求出此力的大小。 33．阅读短文，回答下列问题： 力矩 门、窗等转动物体从静止状态变为转动状态或从转动状态变为静止状态时，必须受到力 的作用。但是，我们若将力作用在门、窗的转轴上，则无论施加多大的力都不会改变其 运动状态，可见转动物体的运动状态和 体运动状态变化的影响，用力矩这个物理量综合表示，因此，力矩被定义为力与力臂的 乘积。力矩概括了影响转动物体运动状态变化的所有规律，力矩是改变转动物体运动状 态的物理量。 力矩用M 表示，即M＝FL，式中L 为力臂，力臂是转动轴到力的作用线的距离。在国 • • 际单位制中，力矩的单位是牛顿米，符号为m．有固定转动轴的物体在力的作用下处 于静止或匀速转动的状态称为力矩平衡状态。引入力矩概念后，杠杆的平衡条件可叙述 衡条件可叙述 为：使杠杆沿顺时针转动的力矩与使杠杆沿逆时针转动的力矩相等。用公式表示为：M 顺＝M 逆。 （1）用垂直于门的力推门，推力F＝50，手到门轴的距离为03m，则F 对门轴的力矩 M 为 •m，若将力作用在门、窗的转轴上，则F 对门轴的力矩M 为 •m。 （2）如图所示，一根均匀木棒可绕过点的水平轴自由转动，现有一方向不变的水平力 F 作用于该棒的点，使棒从竖

确定出力臂，根据力矩平衡条件求解拉 力大小。可抓住对称性，采用等效的方法：除正中间外的钢索外，其余两根钢索拉力的 力矩之和等于正中间钢索的力矩的2 倍。 【解答】解：设钢板的重心与的距离为L， 以为支点，除点外桥板受到重力G 和三根钢索的拉力， 由于每根钢索所受拉力大小相等，等距离分布，根据对称性可知，除正中间外的钢索 外，其余两根钢索拉力的力矩之和等于正中间钢索的力矩的2 倍。 则 则由力矩条件得：GL＝3FLs30°，故每根钢索上受力大小：F＝ G，故D 正确，B 错 误。 故选：D。 【点评】本题关键要分析钢索分布特点，运用等效的方法分析两侧六根钢索力矩与正中 间钢索力矩的关系，即可求解。 2．粗细不均匀的电线杆，在点支起正好平衡，如图所示。若在点沿虚线将其锯断，则（ ） ．两段一样重 B．细段重 ．粗段重 D．不能确定 【分析】由图可知，电线杆被支起，处 ，所以绳子的拉力 与物体的重力大小相等，为mg； 对杆B 进行受力分析如图： 设B 杆的长度为L，由图可知，杆的重力产生的力矩是顺时针方向的力矩，力臂的大小 是 L； 绳子的拉力产生的力矩是逆时针方向的力矩，力臂的大小是Lsθ，过转轴的力不产生力 矩，由力矩平衡得： Mg• L＝mgLsθ 解得：M＝2msθ，故正确； B、由题图可知，两根绳子的拉力的方向之间有夹角，所以两根绳子的拉力的合力大小

（左边或右边），弹簧测 力计的最大拉力是 35 。 答与解析： 以右边传感器为支点，木块保持静止，木块受到拉力F 顺时针力矩、左边传感器支持力 顺时针力矩，及重力逆时针力矩，根据力矩平衡条件得知，顺时针力矩之和等于逆时针 力矩之和，拉力增大，拉力的力矩增大，而重力的力矩不变，则知左边传感器支持力力 矩减小，其力臂不变，则左边传感器支持力，根据竖直方向的力平衡得知，右边传感器 的支持力增大 第1 页/ 共67 页 由图读出，0 5s ﹣ 内，两个传感器读数相等，则知木块的重力G＝2×28＝56； t＝15s，传感器读数为56．B 传感器的读数为0，以右边传感器为支点，根据力矩平衡 条件列式： F ＝G ； 解得：F＝35。 故答为：右边；35。 24．光滑的长木板B 长为16m，可绕固定点转动，离点04m 的B 端挂一重物G，板的另一 端用一根与板成90°角 （1）当杆秤空载平衡时，秤杆、配重物及挂钩所受重力相对秤纽的合力矩M。 （2）该秤的量程m0。 （3）秤杆与内层套筒上的质量刻度是否均匀，如果均匀，1m 的长度分别表示多少质 量。 （4）若外层套筒不慎丢失，在称某一物体时，内层套筒的左端在读数为1kg 处杆秤恰 好平衡，则该物体实际质量m1多大。 【解答】解析： （1）套筒不拉出时杆恰平衡，两套筒相对秤纽的力矩与所求力矩相等， 则M＝2 mg（ ﹣d）＝2×01kg×10/kg×（

3．一辆汽车在崎岖的山路上行驶，关于该汽车的惯性，下列说法正确的是 A．汽车启动时惯性变大 B．汽车转弯时惯性不变 C．汽车下坡时惯性变小 D．汽车刹车时惯性变大 4．力矩是表示力对物体作用时所产生的转动效应的物理量．力对某一点的力矩的大小为力的大 小乘以该点到力的作用线所引垂线的长度，力矩的单位用国际单位制中基本单位可表示为 A．kg·mB．N·mC．kg·m/s2D．kg·m2/s2 5．在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，正确的要求

乘以力臂”定 义为“力矩”，则杠杆的平衡条件可以概括为“动力矩等于阻力矩”，由此可见，引入新的 物理量往往可以简化对规律的叙述，更便于研究或描述物理问题，根据你的经验，力矩的单 位如果用国际单位制中的基本单位表示应该是( ) A．N·m B．N·s C．kg·m/s D．kg·m2/s2 答案 D 解析 由题意可知，力矩等于力与力臂的乘积，则可知力矩的单位应为N·m＝kg·m2/s2，选

答与解析：丙作用前，以右端为支点，根据力矩平衡条件，有： F 甲•L＝mg• L， 第1 页/ 共45 页 F 甲×L＝100kg×10/kg× L 解得F 甲＝ ； 丙作用前，以左端为支点，有： F 乙•L＝mg• L F 乙×L＝100kg×10/kg× L 解得：F 乙＝ ； 丙作用后，以右端为支点，根据力矩平衡条件，有： F 甲′•L+F 丙•（1﹣ 时针缓慢转动（B 端不滑动）．在此过程中，m 与B 保持相对静止，则（ ） ．木块m 对木板B 的压力增大 B．木块m 受到的静摩擦力逐渐减小 ．竖直向上的拉力F 逐渐减小 D．拉力F 的力矩逐渐减小 答与解析：（1）木块m 受重力、支持力和静摩擦力，如图所示， 由平衡条件得：支持力＝mgsθ①，静摩擦力f＝mgsθ②， 在木板绕B 点转动过程中，角θ 逐渐增大，则支持力减小， 由牛顿第三定律可知，木块m 摩擦力f＝mgsθ 增大，故B 错误； （2）设m 到B 的距离为l，支持力的力臂等于l，对木块和木板整体而言，总重力要使 板顺时针转动，拉力要使板逆时针转动，根据力矩平衡条件，有F•Lsθ＝Mg sθ+mglsθ③，其中：L 为板长， 则F 的力矩MF＝F•Lsθ＝Mg sθ+mglsθ，可见，随着θ 的增大，sθ 减小，Mg sθ+mglsθ 减小，则MF减小，故D 正确。 （3）由③解得：F＝

氮气 D. 水蒸气 8. 下列哪种能源是不可再生的？ A. 太阳能 B. 风能 C. 石油 D. 水能 9. 简单机械中，杠杆的原理是基于什么？ A. 浮力 B. 摩擦力 C. 力矩 D. 压力 10. 地球的公转周期是？ A. 一天 B. 一个月 C. 一年 D. 一周 二、多项选择题（共10 题，每题2 分） 1. 下列哪些是生物的特征？ A. 能生长

三、平衡条件 1、杠杆的平衡状态指杠杆处于静止状态或匀速转动状态。 杠杆处于平衡状态时满足条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1×L1＝F2×L2。 2、力矩 表示力对物体作用时所产生的转动效应的物理量。 力和力臂的乘积为力矩。 力矩是矢量。 符号为M。 表达式：M=FL 单 位；牛顿·米(·m) 多个力的杠杆平衡问题：M1+M2+… = M+MB+… 即：F1L1+F2L2+… 则有：V· = VB·B ① 放入水中后，对于甲物体：T1= mg-F 浮1= mg-ρ 水gV 则左侧的力矩M1= T1·= （mg-ρ 水gV）· = （ρVg -ρ 水gV）· ② 对于乙物体：T2= mBg-F 浮2= mBg-ρ 水gVB 则左侧的力矩M2= T2·B= （mBg-ρ 水gVB）·B = （ρvBg -ρ 水gVB）·B ③ 由①②③可得：M1=

对卷材张力加以控制，严重时，卷材将有可能发生断裂。图中，张力检出器检测卷材的实 时张力信号传递给控制器ATC600 经过PID 处理后输出0-10V 控制信号，经由功率放大后 供给磁粉离合器或制动器以调整其输出力矩，以达到稳定的张力控制。请根据示意图及其 描述完成8-9 题。 第5-6 题图 A B C 度与材料线速度基本匹配，体现了系统分析的科学性原则 9．下列关于卷材张力控制系统分析中错误的是（ ▲ ） A．执行器是电动机、减速机 B．被控对象是卷材 C．该系统属于闭环控制系统 D．控制量是磁粉制动器、离合器的输出力矩 10．小明打算用某只电磁继电器作为控制水泵上的执行器件，已知该继电器没有质量问题 但继电器上没有引脚标识。为了明确每个引脚的功能，小明使用多用电表进行检测， 检测情况如图所示。下列分析和说法中不正确的是（

时针缓慢转动（B 端不滑动）．在此过程中，m 与B 保持相对静止，则（ ） ．木块m 对木板B 的压力增大 B．木块m 受到的静摩擦力逐渐减小 ．竖直向上的拉力F 逐渐减小 D．拉力F 的力矩逐渐减小 36．如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置拉至位置 B，力F 在这个过程中（ ） ．变大 B．变小 ．不变 D．先变大后变小 （多选）37．质 位置的过程中（杆与铰链的摩擦 第1 页/ 共17 页 不计），以下说法正确的是（ ） ．F 大小不变 B．F 在变小 ．F 相对于铰链的力矩（力和力臂的乘积）不变 D．F 相对于铰链的力矩在变大 38．如图所示的杠杆，重物挂在杠杆的中间位置，现用一个竖直向上的力F 将这个重物提 起，在提起的过程中力F 的方向不变，则力F 的大小将 （先变大后变小、不变、