Question

【題目】【2016·綏化卷】仔細(xì)閱讀材料，根據(jù)材料提供的信息回答問(wèn)題：

我們已經(jīng)學(xué)過(guò)杠桿的力臂和杠桿的平衡條件，如果把這些知識(shí)稍加拓寬和延伸，就可嘗試用新的方法來(lái)解決一些實(shí)際問(wèn)題。有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體在力的作用下處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)稱(chēng)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(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)軸到力的作用線(xiàn)的距離。在國(guó)際單位制中，力矩的單位是牛頓米，符號(hào)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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩與使杠桿沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩相等。用公式表示為：M順=M逆

（1）力矩的表達(dá)式為：M= ，力矩的國(guó)際單位為 。

（2）用垂直于門(mén)的力推門(mén)，推力F=80N，手到門(mén)軸的距離為0.3m,則F對(duì)門(mén)軸的力矩M為 Nm。

（3）如圖所示，一根均勻木棒OA可繞過(guò)0點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)有一方向不變的水平力F作用于該棒的A點(diǎn)，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(dòng)可視為勻速轉(zhuǎn)動(dòng)），設(shè)M為力F對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩，對(duì)此過(guò)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不斷變小，F(xiàn)不斷變小

Answer 1

【答案】（1）FL；Nm；（2）24；（3）A．

【解析】

（1）由材料提供的信息可知，力矩的表達(dá)式為：M=FL，力矩的國(guó)際單位為Nm；（2）用垂直于門(mén)的力推門(mén)，推力的力臂等于手到門(mén)軸的距離，L=0.3m，推力F對(duì)門(mén)軸的力矩M=FL=80N×0.3m=24Nm；（3）以O點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，重力的力臂增大，其力矩增大，根據(jù)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(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩M不斷變大．力F對(duì)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．故答案為：（1）FL；Nm；（2）24；（3）A．