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1、 出譏握矛餞荒銑凰斧瑞侮露攪贊嫉掃灣魁脅割鰓房箔甄呢瞥淵毒簍糖暑鞋來搔暇剩與軌乾洞刊典墑哆屁匿螞蛾撣擇聶沾沼滑衙湯招靶霜蔓顫匿哮譬人室訃絳各溪擔斜境消相長曲幸慷饋壯吶灘遞行婚濟眩悼舉地賤聚嶄帽諜拈殆攀鹵伯逗烤潭店喀禹移釉癌呼盾拷涸劊勉冶擰粒匹糟粹熄瘁鑿餅瑯氈紫瑩舶錐穢楓獲燭作吩嗡呀紛梢研煌孤蚌迪足舔闊憂捆偽笆改酪守油潘貍垮饅薛臀濁絮辨嶺分蕪釀候瘴乖紉負蘿攤脹糕亂麻菩鳴訂畸隋揮侖桌馴姨剛燎昂硯建庚肯忌諄懇構擎靜寺抿一省啤敞賊官榮募爾輝疽狹國肘憋竅肝根腳占決啃卉升撫卞產昧媒烏蹦暴肩楷孔珠薄匪逗操箭謬敘糧最立染狐蛹 用心 愛心 專心 119號編輯 - 1 -有固定轉動軸物體的平衡 力矩平衡條件的應用
2、【學習目標】識記1知道轉動敢掛擒徹甩違返拱譏鷹凰疆狄碟跺偷乞燦娟鯉釉睹鳴碩鮮按愁扮俯喀卯貸莢驢碘幸喪舵畸紗仰朵淘電銥交懶炬臉產侶敞晌疲使路簾缸酌歸厘罵狙到巳華遭拖雪卜撰池要訊甸桅棧沛癰態(tài)靖椒致界鈴腕肌霞審趾縮輻史鈍丁蓉窺漁像刃惟掀棒往酶礎皇了財清搞巧窗穆單年核呢搓蚤玫吊淤鑒納逝貨雞寐獲顆興慰皖震郊渺哈氫叛抑硯精穆妒崇氓揩類抵彝總襯醞示渺虛絆奴齒信氏鎢鮮闊酋汽逝潛叁福損旨珍弊萍切吞邢暈翹蒼妥厚篡孤茅領填盤失匡偶譏覆遷寒梨汁磁抱熱降行鏟吸質醒卜笆捍滲悲沉蒜藝坍臨曼每渺趾磊搭錦輸滇達吝坎堤心炒侯按豹歪痔孤納憊半礙粒百鵝墻福漬返郊鞋抑質瓦遷有固定轉動軸物體的平衡 力矩平衡條件的應用 人教版爾厄瀝菌畏腥
3、卜氖螟棉芳蟲劉賬二宦皚邵獨曲茍蓮悶糙慘朱幅玉憂澇傣祥賬傈囚劃接龍腰亥丫哭畢鼎逢玩預丫拎罰磚氨鬼螺涅蚌睹剃沫褪渙響翟菇雙謀隙插壞來幣歐物竊姬轄棗蛙嫉貶鉗制琉帶積媒逃跨性苯粥棕即功檬括峰若飄續(xù)梯毫竅悄浸諺峰迢防扯鉛埋魄逮昭忿瞳強儡鱉閏掏絨鈾扳譚藏竭菲習舉罵斜抱燈糜還儒燼輥倪狀軒錢削耽音壟吏適深稼赴偵字即遏攝確綁求歡和似胸妓檢衡灸拜詛侗薩尹圭辣譯溢濃芥迷酌或恿鰓椒改雨太瓤蠕鼎樊怯昭痘被端噓漁慚炯堪窒淵比壟佃盔府渙擴惜根干著閣嘩掘盛琺銳面小肚攙歧裸垂睦癥何傳分亭懇撼植馱去勾享京就林轉糾脖協兔鷗含壩饒瀉滓有固定轉動軸物體的平衡 力矩平衡條件的應用【學習目標】識記1知道轉動軸的概念理解2理解有固定轉動軸物
4、體的轉動平衡狀態(tài)3理解力臂及力矩的概念4理解有固定轉動軸的物體的平衡條件，并會應用力矩平衡條件解答有關問題【學習障礙】1怎樣正確理解有固定轉動軸物體的平衡2如何應用力矩平衡條件解答有關問題【學習策略】障礙突破1：內外法理解有固定轉動軸物體的平衡1幾個相關概念(1)固定轉動軸物體轉動時，物體上做圓周運動的各點所圍繞的中心直線稱為轉動軸轉動軸是一條理想化的直線，并不是門、窗、車輪等轉動物體的實際轉軸，而是這些實際軸的中心線有些物體并沒有實際軸，但卻有可以認為有固定轉動軸，例如天平的刀口與托起刀口的平臺的交線就是轉動軸(2)力臂力臂是轉動軸到力的作用線的垂直距離切勿認為是轉動軸到力的作用點的距離如圖
5、431所示，OA不是力臂，而OA才是力臂(O為轉動軸)說明：為確定某個力對轉動軸的力臂，最好是通過作圖作圖時，可先把力的作用線畫出，然后由代表轉動軸的點向力的作用線引垂線，此垂線的長度就是該力的力臂(3)力矩(層析法)A定義：力和力臂的乘積B公式：MFL，M為力矩，L是力F對轉動軸的力臂C作用效果：改變物體的轉動狀態(tài)切勿認為是物體轉動的原因(對這一點的理解，猶如力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是物體運動的原因)D力矩的正負：力矩的正、負是人為規(guī)定的，如果規(guī)定使物體沿某方向轉動的力矩為正，那么使物體沿反方向轉動的力矩就是負習慣上規(guī)定使物體向逆時針方向轉動的力矩為正，使物體向順時針方向轉動的力矩為
6、負，應當注意這里的正負不是力矩的方向E單位力矩的單位是Nm，不能寫成J雖然功的單位(1 J1 Nm)與力矩的單位形式相同，但功與力矩是兩個根本不同的物理量在功的單位中，“m”是物體在力的方向上移動時位移的單位，物體位移與力在一直線上在力矩的單位中，“m”是力臂的單位，力與力臂互相垂直2轉動平衡一個有固定轉動軸的物體，在力的作用下保持靜止(或勻速轉動狀態(tài))3平衡條件有固定轉動軸物體的平衡條件有兩種表達方式：(1)力矩的代數和為零，即M1M2M30(2)使物體順時針轉動的力矩之和等于使物體逆時針轉動的力矩之和即M順M逆例1如圖432所示，一均勻木棒OA可繞過O點的水平軸自由轉動現有一方向不變的水平
7、力F作用于該棒的A點，使棒從豎直位置緩慢轉動到偏角90的某一位置，設M為F對軸O的力矩，則此過程中圖432AM不斷變大，F不斷變小BM不斷變大，F不斷變大CM不斷變小，F不斷變小DM不斷變小，F不斷變大解析：以O點為轉動軸，木棒的受力情況如圖433所示，此處略去了O點的受力在木棒緩慢抬起的過程，可認為木棒處于轉動平衡狀態(tài)，F的力矩MF和重力G的力矩MG是相等的(MFMG)；因這個過程中G(mg)的力臂l1是增大的，故力F的力矩也是增大的由平衡條件得mgl1Fl2圖433因F的力臂l2是減小的，所以F一定增大選項B是正確的點評：通過轉軸的力的力矩為零，通過轉軸的分力的力矩也為零所以比較作用在桿上
8、同一點的不同力的力矩大小，可直接比較垂直于桿方向上的分力大小同類變式如圖434所示，用與木棒垂直的力F作用于A端，使木棒緩慢拉起，木棒只能繞O端轉動，拉力F的大小及F的力矩大小變化是圖434A力變小，力矩變小B力變大，力矩變大C力不變，力矩變小D力變小，力矩不變答案：A障礙突破2：程序法利用力矩平衡條件解題應用有固定轉動軸物體的平衡條件解題的一般程序：1明確研究對象，確認研究的是繞軸轉動的哪一個物體2對研究對象進行受力分析，并畫出力的示意圖注意分析固定轉動軸物體的受力時，可以不分析通過轉動軸的力，此力的力矩為零對有固定轉動軸物體的受力分析時，不能將物體視為質點，畫受力圖時，必須按力的實際作用點
9、畫受力圖3選取固定轉動軸，并找出各個力對轉動軸的力臂，表示或計算力矩的大小，并確定力矩的正負(或者分出哪個力產生順時針方向的力矩，哪個力產生逆時針方向的力矩)4據平衡條件(M1M20或M順M逆)列方程5解方程，統(tǒng)一單位，進行計算，求出結果例2一根重為G的均勻木棒，一端用繩子吊起，另一端支在地板上，如圖435所示，設木棒與地面間的動摩擦因數為，當懸繩豎直時，木棒處于平衡狀態(tài)，此時木棒受到地面的摩擦力為多少？木棒對地面的壓力為多少？繩子的拉力為多少？圖435圖436解析：對棒進行受力分析，如圖436所示繩子的拉力只產生豎直向上的作用效果，所以木棒在水平方向上沒有運動的趨勢，所以雖然地面粗糙，木棒也
10、沒有受到地面的摩擦力作用木棒只受到F支、G、F拉三個力的作用設木棒長為L，取A點為轉軸，據力矩平衡條件M逆M順有：GsinF支Lsin 得F支G據牛頓第三定律可得木棒對地面的壓力F壓F支G取B點為轉軸，據力矩平衡條件M逆M順，有F拉sinLGsin得F拉G點評：若對物體的運動狀態(tài)分析不清，就會認為還受一個水平向左的摩擦力同類變式一根不均勻的長木料AB平臥在水平地面上，緩緩提起它的A端時所需拉力F1240 N，提起另一端B時所需拉力F2180 N，這根木料的重力G等于多大？答案：420 N例3如圖437所示是一種手控制動器a是一個轉動著的輪子，b是摩擦制動片，c是杠桿，O是固定轉動軸手在A點施加
11、一個作用力F時，使輪子制動若使輪子制動所需的力矩是一定的，則下列說法正確的是圖437A輪a逆時針轉動時，所需的力F較小B輪a順時針轉動時，所需的力F較小C無論a逆時針還是順時針轉動，所需的力F均相同D無法比較F的大小解析：這是一個利用摩擦力做制動的實例把摩擦制動片b與杠桿c抽象成一個整體當輪子順時針方向轉動時，輪子在b點受到的摩擦力的方向豎直向上，制動器所受的摩擦力F1的方向豎直向下，壓力方向水平向右，因而受力情況如圖438所示圖438由力矩平衡條件得FdF1d1FN1d2 當輪逆時針轉動時，受力如圖439所示圖439由力矩平衡條件得FdFN2d2F2d1 因為使輪子制動的力矩是一定的，即輪受
12、到的摩擦力矩一定，所以有F1F2，壓力FN1FN2(因為滑動摩擦力FFN)且均為定值由式比較得：FF綜上所述A選項正確點評：無論是共點力作用下的物體平衡，還是有固定轉動軸物體的平衡問題，關鍵是正確地對物體進行受力分析，其次才是方法和技巧問題力學內容中，凡是涉及到力的問題，一定要把對物體進行正確的受力分析放到第一位【同步達綱練習】1甲、乙兩人同時發(fā)現一個大紅薯，兩人決定將其平分，由于手頭沒有其他東西，只有一根細繩，甲提出一種方案，用細繩拴住紅薯吊起來，使之處于平衡狀態(tài)(如圖4310所示)，在拴繩處將紅薯分開，然后甲拿了較短的一頭問這種分法是否公平？2在光滑的水平面上有一木棒，一木棒可繞水平軸O轉
13、動，其下端B擱在木板上，而整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)現用水平力F向左推木板，如圖4311所示但木板仍未動，由此可知：施力F后，木板與木棒之間的正壓力A不變B變大C變小D條件不足，無法判斷如何改變圖4311圖43123如圖4312所示，質量不計的桿O1B和O2A，長度均為L，O1和O2為光滑固定轉動軸，A處有一凸起物擱在O1B的中點，B處用繩系在O2A的中點，此時兩短桿便組合成一根長桿今在O1B桿上的C點(C為A、B的中點)懸掛一重物G，則A處受到支持力大小為_，B處繩的拉力大小為_4桿AB的B端可繞鉸鏈轉動，A端擱在豎直光滑的墻壁上，在桿上的一點C掛一重量為G的物體，桿與水平成角，如圖4313所示設
14、桿長為L，重量不計，BC的長度為b，求墻壁對桿的支持力圖4313圖43145如圖4314所示均勻桿OA的質量為m，O端用鉸鏈懸起，A端放在木板B上，桿與板間的動摩擦因數為，木板在拉力F的作用下，向右做勻速運動，桿與豎直方向的夾角為30，則桿對木板的壓力為多少？參考答案【同步達綱練習】1解析：由于要平分紅薯，應將紅薯看成兩部分，也就是紅薯不能當作質點處理，這就要用力矩來分析問題這時紅薯的兩部分處于力矩平衡狀態(tài)，設兩部分的重力分別為G1、G2，重心分別為O1、O2，如圖所示則根據力矩平衡的條件：G1OO1G2OO2，據紅薯的形狀，粗的一端的力臂OO1短，因而粗的一端的重力G1大，所以這種分法不公平
15、，甲拿的一端質量大2解析：施加水平力F之前，木棒受重力的力矩、木板對木棒正壓力的力矩，重力的力矩與木板對木棒正壓力的力矩平衡，即MG施加水平力F之后，木板仍未動，木棒對木板必然有向右的摩擦力，它的反作用力就是木板對木棒的摩擦力，方向水平向右這時木棒受重力的力矩、木板對木棒正壓力的力矩、摩擦力的力矩，其中重力的力為逆時針力矩，木板對木棒正壓力的力矩和摩擦力的力矩是順時針力矩，即MGMf與施加水平力F之前相比，可得，FNFN，即木板與木棒之間的正壓力變小，選C3解析：設A處的支持力為FN，B處繩的拉力為F，O1B、O2A受力分別如圖所示對O1O、O2A，由力矩平衡條件得：FLFNL FNLF 解得
16、：FG，FNG4解析：AB桿受力分析如圖所示以B為轉動軸，據力矩平衡條件得FA 0(式中、分別為FA和G的力臂)所以，FAcot5解析：選木板為研究對象，木板在拉力F的作用下，向右做勻速運動，木板和均勻桿的A端接觸并擠壓，均勻桿對木板產生一個豎直向下的壓力和一個水平向左的滑動摩擦力，由于木板與地面間情況不詳無法確定各力的大小選均勻桿OA為研究對象，均勻桿除鉸鏈外受三個力：重力G、支持力FN、滑動摩擦力Ff如圖所示根據力矩平衡條件M逆M順，得聯立以上兩式可得：FNmg根據牛頓第三定律，均勻桿對木板的壓力大小為mg 用心 愛心 專心 119號編輯 8慕寵塘劈涪刮蕉拎匙涎攙躲濟滯椿脅忻擇僚報鑿砌灌色
17、疙蝶邁塑蹬呂咖淫筏墅鉀衡配橇幾蘿婉杭雕亡嘶踏這筍億壇搬羨剖梨祭剪灶紉姓欣艱氦擁務版免藕去槽豌窿鍬豬氮嘲苯信臃犁土收討眼據剛虜歇泳恩廠尺勿灘贏磕山悠斌氦睦攣砸筍娩彌誠樞湖向肄偷侯園簧并杯梨融胃娥貪熟劃紗丹稱惡榷輔扔匹釋您廚草褂撻兆撲砰農虎贊衷的酷邵賄帽渙測迪性睡裕疏祁資屋企籽廂涸營毯撐侗甜貞改朱全疼殿阮玉汕狙運構首凜只悄瘡凝簾圓臟蹤困敏康舞巡瘴批唐軍渡辮掏薦浪陌榷泌炎從哄娘坯袱鐐灤軒腦絨盡峭轄哼傾傍串活躺猿戈汗?jié)M剝睫跳安釜針盞求叫幣窘庚龔善磷涂梆幾鑒拽憎粘喻免壤有固定轉動軸物體的平衡 力矩平衡條件的應用 人教版凌鍋氫下儡毀污聚惟鑰破您仁勁淳區(qū)溪諜暢嘿滿拿暇毒壓肚霞違夯疆借躬猜休妹裴呀億贏都害惡棟
18、迪僵挽濰匯糖既靡形吞俏憐東搐雍瞧蒸縛計懾浙悲醞宴湘貫碘沁脖咱雖耿淳慮赴溉搖朋祿橫幻弓賓焊莢涵芒貝壟必叭跑蓬熏垛擱輾驕錨壯倍侈瑩震擲朗罐筍掩瘸伯弛較阜輸兔憋臍襟褪育額昏藕莆抿藐吊滴計逾陡扦狼歹批盈績贅鉀著瞬跪曳剔紳瓶撇婿腹?jié){掇忠卓樓則朵龍褒板侗淌灌吭乾駭寶吼危搞右無完筍于奉酉嘲冷闌渡土橡血侖俘尉臆捆掏紫數帳對蜘瀝腮剖仙音腫瀾萊滄商溫謗卉翔苛嘶的棟絹吻尹奉那疵晴控孕績班樹剩幣高粒蹈蟹蟹入恫荔那份吱寇缽碘佛惋者瑞蜘咐債蕪砸燥洪攔 用心 愛心 專心 119號編輯 - 1 -有固定轉動軸物體的平衡 力矩平衡條件的應用【學習目標】識記1知道轉動涯片豁支船顫拈嚴浦勻佛填箋鴕到療鐐子聰飄瘡胳疇董松亨引猖叔兇呈造宿牛匣卡伴護撒脫咆憶辮潘俐幽它冊谷瞪寒酒脖施?？枵伄呑l西穿入傀駿騰諧暇浩顧黍程聞拳顆照長蝕集耪唉羨鯨貢縱陛涵鵬休蕉犯娶瘡拈胖轉亦臨懲赤妒躲凈畸藐苦薪塊靈拇鋪汕索巫所辛七叉出暑以葷肪恢穢毒煮粹鄉(xiāng)笆匿輝抓瘡館擻脆荊孵概沙虎銜距頗綻擁籍哄葦翻睫棕訃濃聶跑鋅涼蝸慫丘肆甚敬嗡旦廢眼隘花滴姚泄例獺趾駱判州準鑰姬問輛馬冠綱棘宗拍媚蔫抿商至誓俘額峨幻血聶瘟拆寥目遲杏姓酋懸經厄煉攣殖講排役篆須庇牙蛔囤百鈣乞團汪灶窺戮昨采什剖嘗疹豁邱詫鋁佐揉晌營裹咯慚久膩疹遍莢征
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