1、填空题 两根均匀直棒AB和BC长度相等,AB的重为2G,BC的重为G,现在B、C两处分别施加竖直向上的力FB和FC,使AB和BC棒均呈水平平衡,则此两力的大小分别为FB=______,FC=______.
参考答案:设直棒的长度为L,对BC段研究有:G?L2=FCL,解得FC=G2.
对两根直棒整体分析,根据力矩平衡有:2G?L2+G?3L2=FB?L+FC?2L
解得FB=3G2.
故答案为:3G2,G2.
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 静止在水平地面上的粗细均匀的木棒长为L,质量为M,可绕固定转轴O自由转动.现用一始终垂直棒的作用力F作用于棒的一端,将木棒缓慢拉至竖直位置.则在拉起过程中,拉力F做的功为多少?
下面是某同学的
棒在拉力F作用下转过1/4圆弧,
故F做的功W=F×2πL/4=FπL/2
你认为上述解法是否正确?若正确,
请说明理由;若错误,请给出正确结果,并说明理由.
参考答案:上述解法不正确.
?因为棒在缓慢拉动过程中有力矩平衡.
由FL=MgL2COSθ?(θ为棒与水平面夹角)可知:
当θ逐渐增大,所以F逐渐减小,F是变力,不可直接用W=FS.
正确解法:
利用动能定理,有?
WF-MgL2=0?
所以WF=MgL2
答:在拉起过程中,拉力F做的功为MgL2.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 图中的OAB是一个弯成直角的杆,可绕O点垂直于纸面的轴转动.杆的OA段长30cm,OB段长40cm.现用F=10N的力作用在)OAB上,要使力F对轴O的力矩最大,F应怎样作用在杆上?画出示意图.最大力矩是______.

参考答案:

力F大小一定,当力臂最大时,力矩最大.最大的力臂等于OB,则当力F垂直于OB连线斜向上时,力矩最大.示意图如图.
最大力矩M=F?OB=10×0.4=4N?m.
故答案为:当力F垂直于OB连线斜向上时,力矩最大.示意图如图.4N?m.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,A为电磁铁,B为铁芯,C为套在铁芯B上的绝缘磁环.现将A、B、C放置在天平的左盘上,当A中通有电流I时,C悬停在空中,天平保持平衡.当增大A中电流时,绝缘磁环C将向上运动.在绝缘磁环C上升到最高点的过程中,若不考虑摩擦及空气阻力,则下列描述正确的是( )
A.天平仍保持平衡
B.天平左盘先下降后上升
C.天平左盘先上升后下降
D.天平左盘一直下降至最低点