Question

如圖所示是一種手控制動(dòng)器，a是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)著的輪子，b是摩擦制動(dòng)片，c是杠桿，O是其固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸．手在A點(diǎn)施加一個(gè)作用力F時(shí)，b將壓緊輪子，使輪子制動(dòng)．若使輪子制動(dòng)所需的力矩是一定的，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A．輪a逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所需的力F較小

B．輪a順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所需的力F較小

C．無(wú)論逆時(shí)針還是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所需的力F相同

D．無(wú)法比較F的大小

Answer 1

分析：輪子a逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)與順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)b的摩擦力的方向不同所以摩擦力產(chǎn)生的力矩的方向也不同，兩種情況下的力矩方程就不同．分別寫(xiě)出兩種情況下的力矩平衡方程，即可知道哪一種情況下的力大一些．

解答：解：輪子制動(dòng)需要的力矩是一定的，所以b對(duì)輪子的壓力大小是一定的，所以無(wú)論輪子a逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，制動(dòng)所需的摩擦力f大小相同；
選取O點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，A向后拉時(shí)的力矩沿順時(shí)針?lè)较�；輪子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輪子對(duì)b的摩擦力方向向下，對(duì)轉(zhuǎn)軸O產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻牧�矩；輪子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輪子對(duì)b的摩擦力方向向上，對(duì)轉(zhuǎn)軸O產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻牧�矩；a對(duì)b的支持力產(chǎn)生的力矩始終沿逆時(shí)針?lè)较颍?br />輪子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，M_F=M_N+M_f
輪子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，M_F+M_f=M_N
比較以上兩式，可得在輪子制動(dòng)需要的力矩M_N是一定的條件下，輪子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，制動(dòng)所需的力矩小，所以制動(dòng)所需的力F也�。�故A正確，BCD錯(cuò)誤．
故選：A

點(diǎn)評(píng)：本題考查力矩平衡條件的應(yīng)用，但重點(diǎn)注意摩擦力的力矩的方向，由于摩擦力的方向不同，使輪子對(duì)B桿產(chǎn)生的壓力也就不同．