【教研结合案例复习】《力学》第一章物体力的平衡1第五节力矩的临界平衡【知识要点】1.力矩1.力臂：从旋转轴到物体的作用线的力量. 2、力矩：称为该力的力矩。 3、力矩单位： ，不能写成J。 4、物体因力矩而发生变化的原因。 5、扭矩的方向可以使物体顺时针或逆时针旋转。 2. 具有固定旋转轴的物体的平衡??0 iF??0 iM 三、处理临界问题的方法 1. 临界现象是指：可以理解为“发生”或“不发生”的物理现象发生”现象，平衡物体的临界状态是指物体的平衡状态即将被破坏但尚未被破坏的状态。 2.处理关键问题的常规方法：极限分析和假设推理，即通过适当选择（有时是想象）某个物理量力矩平衡，将其推向极值（如“最大”或“最小”、“极左”） ”或“极端”）。 “对”等），从而暴露出相对隐藏的批判现象（或各种可能性），使人们更容易理解或找到解决问题的方法。 4、平衡物体的极值问题。 根据物体的平衡条件列出方程。 尽量让方程中只出现一个变量，然后通过数学关系（如函数关系、不等式关系等）求极值。 【学习提醒】 1、扭矩的计算也可以通过：将力F分解为分力F //平行于力的作用点P与旋转轴O的连线，以及分力F⊥垂直 OP 的连线，则力矩的大小为 M= OP ×F ⊥。
2、当三个力作用在物体上且物体静止时，三个力的力矩之和为零，三个力的作用线的延长线必交于一点。 3、摩擦因数：物体上的滑动摩擦力f与物体上的支撑力N的合力方向仅与动摩擦因数有关，与N和f的大小无关。 N与f的合力方向与N的夹带θ有关。 ? tg，因此N和f可以组合成一个力R来处理。 【例题分析】 1、如图1所示，均质杆AO可以绕O轴旋转。 在用水平力慢慢提升的过程中，重力对O轴的力矩变化如下： 若已知提升过程中水平力矩的大小始终等于重力力矩，则水平力F的变化为 。 FA O 图1 【复习****教研结合】《力学》第一章物体受力平衡2 2.如图2所示，直杆OA可以绕O轴旋转。 图中的虚线与杆平行。 ，杆端A点分别受到四个力F 1 、F 2 、F 3 、F 4 ，且这四个力均与杆OA在同一垂直平面内，则这四个力的力矩M 1 O 点处的力按大小顺序依次为 、M 2、M 3、M 4： () A, M 1=M 2>M 3=M 4； B、M 2 > M 1 = M 3 > M 4 ； C、M 1 > M 2 > M 3 > M 4； D、M 2>M 1>M 4>M 3。
3、如图3所示，无论质量如何，O 1B 和O 2A 的长度均为L。O 1 和O 2 是光滑的固定转轴。 在 A 处的 O 1B 中点上有一个突出物，在 B 处有一个突出物。绳子系在 O 2A 的中点上。 此时，两根短杆组合成一根长杆。 现在力矩平衡，重量为 G 的物体悬挂在杆 O 1B 上的 C 点（C 是 AB 的中点）。 则 A 处的支撑力为 ，B 处绳索的张力为 。 4、如图4所示，重物G重30N物理资源网，用细钢丝OC悬挂。 OC能承受的最大拉力为203N。现在用另一根线BA绑在OC的A点上，并用水平力拉动BA。 BA线可承受的最大负载为30N。 那么，如果线没有断，水平线BA可以将线OA拉向垂直方向。 是在什么角度？ 5. 在倾斜角为30°0的斜坡上，放置重200N的物体。 物体与斜面之间的距离为