有固定轉動軸物體的平衡復習資料復習1.什么是物體的平衡狀態？物體在共點力的作用下，如果保持靜止或者做勻速直線運動，我們就說這個物體處于平衡狀態。2.在共點力作用下，物體的平衡條件是什么？F合=03.

共點力的平衡力矩的平衡物體的平衡2021/1/42θOABGGF1F2為輕質桿，求繩上的拉力若考慮的重力，上的拉力大小相同嗎？怎樣求解呢？G12021/1/43一、轉動平衡１、力可以使物體轉動：（１）門轉動時，門上各點繞門軸做圓周運動。（２）電風扇轉動時，葉片上各點都沿圓周運動，圓周的中心在同一直線上。２、轉動軸：物體轉動時，各點做圓周運動的圓心的連線。３、轉動平衡：一個有固定轉動軸的物體，在力的作用下，如果保持靜止（或勻速轉動），我們稱這個物體處于轉動平衡狀態。４、物體的平衡狀態：包括保持靜止、勻速直線運動、勻速轉動這三種狀態。2021/1/44力對物體的轉動作用跟什么因素有關？舉例1力越大，力對物體的轉動作用越大演示２力和轉動軸的距離越大，力對物體的轉動作用越大演示３力對物體的轉動作用與轉動軸到力的作用點的距離沒有必然關系即力臂5.力臂：從轉動軸到力的作用線的垂直距離。2021/1/45※力臂的找法一軸：即先找到轉動軸；二線：找到力的作用線；三垂直：從轉軸向力的作用線作垂線示例：如圖表示有兩個力F1和F2作用在杠桿上，杠桿的轉動軸過O點垂直于紙面，畫出F1和F2對轉動軸的力臂。F1OABF2L1L2說明

轉動軸到力的作用點的距離不是力臂。2021/1/46決定物體轉動效果的兩個因素：1.力的大小；2.力臂。力和力臂的乘積越大，力對物體的轉動作用就越大力矩2021/1/47M=FL3.單位：N·m讀作“牛米”。4.物理意義：力矩是表示力對物體的轉動作用的物理量。力矩越大，力對物體的轉動作用就越大；力矩為零，力對物體不會有轉動作用。力矩總是對某一轉軸而言的，對不同的轉軸，同一個力的力臂不同，力矩也不同。二、力矩(M)：1.定義：力F和力臂L的乘積叫做力對轉動軸的力矩。2.定義式：3.單位：N·m讀作“牛米”2021/1/48杠桿的平衡條件是什么？能否用力矩來表示？注意：力矩是表示力對物體的轉動作用的物理量，作用在有固定轉動軸物體上的力矩可使物體沿不同方向轉動。從轉動軸的某個方向看過去，力矩的作用效果不外乎存在兩種可能：引起物體沿順時針方向轉動或者沿逆時針方向轉動。物體轉動方向通常認為有順時針和逆時針兩個，使物體順時針轉動的力矩通常表示為M順，使物體逆時針轉動的力矩通常表示為M逆。杠桿的平衡時：M順=M逆（杠桿的平衡只是兩個力矩的平衡）拓展三個力矩平衡時：M順=M逆三、杠桿的平衡條件M順=M逆2021/1/49四、有固定轉動軸物體的平衡條件M逆M1M2M順M3

2＊23＊42＊23＊43＊23＊44＊23＊22＊4結論：使力矩盤沿順時針方向轉動的力矩之和等于使力矩盤沿逆時針方向轉動的力矩之和。即M順=M逆2021/1/410公式的理解：有固定轉動軸物體的平衡條件：是力矩的代數和等于零。或者力矩M是矢量，一般規定逆時針方向轉動的力矩為正力矩，順時針方向轉動的力矩為負力矩。2021/1/411力矩的兩種計算方法：2021/1/412例1：一直角尺可繞過A點垂直紙面的軸轉動，直角尺邊的長度為30,邊的長度為40，F123=10N1⊥，F2⊥，F3沿著的方向(如圖)，則此三個力對軸A的力矩M1=，M2=，M3=；其中使直角尺向逆時針方向轉動的力矩有，使直角尺向順時針方向轉動的力矩有，試判斷尺能否平衡？4N·m5N·m3N·mM2、M3M1ABCF1F2F3●●30cm40cm2021/1/413例2：如圖，質量分布均勻的橫梁重80N，可繞O點轉動，現橫梁處在水平靜止狀態，所掛物體重100N，θ=300。求繩上的拉力。（設長為L)θOABGF1F3F2C解：以處于平衡的桿為研究對象O點為轉動軸受力分析如圖所示F1、F2、F3的力臂分別為L、1/2L、1/2LM順12M逆3根據力矩的平衡條件M順=M逆可得M123代入數據解方程得：F3=280N2021/1/414解題步驟：１、確定研究對象２、找到轉動軸３、受力分析４、找力臂５、判斷各力矩是M順還是M逆６、列力矩平衡方程７、代入數據解方程2021/1/415例3:一輛汽車重1.2×104N,使它的前輪壓在地秤上（如圖示），測得的結果為6.7×103N,汽車前后輪之間的距離是2.7m.求汽車中心的位置（即求前后輪與地面接觸點到重力作用線的距離）。2021/1/416例3圖2021/1/417例3解[分析]汽車可看作有固定轉動軸的物體。若將后輪與地面的接觸處作為轉動軸，則汽車受到兩個力矩的作用。一個是重力G的力矩，另一個是地秤對前輪支持力F的力矩，F的大小等于汽車前輪壓地秤的力，即題中所給的測得的結果6.7×103N.汽車在這兩個力矩的作用下保持平衡，利用轉動平衡條件即可求出汽車中心的位置。2021/1/418例3解續解：以汽車后輪與地面接觸處為轉動軸，設重力G對轉軸的力臂為l,地秤對前輪支持力F的力臂為l,由可得思考：為何不將前輪與地秤接觸處作為轉動軸？2021/1/419例4:圖示是一臺起重機的示意圖。機身和平衡體的重量G1=4.2×105N,起重桿的重量G2=2.0×104N.其它數據如圖中所示。起重機最多能提起多重的貨物？G2G=?G1O1m3m3m2021/1/420［分析］如圖,對O點而言，共有三個力矩：重力G1的力矩，其力臂為L1＝1m；重力G2的力矩，其力臂為L2＝3m；所求重力G的力矩，其力臂為L＝3＋3＝6m。G2G=?G1O1m3m3m得：解：2021/1/421練習1.如圖所示,螺絲和螺母間最大靜摩擦力對軸O的力矩為40N·m.若用長為20的扳手擰這個螺母，至少要在扳手上用多大的力才能擰動這個螺母？O20cmLF答：200N2021/1/4222、如圖所示，一根質量為M的均勻鐵棒，它可以繞O點自由轉動，現用力F沿水平方向將棒緩慢地拉到圖示虛線位置的過程中，以下說法正確的是。A、重力不變，重力力臂不變，重力力矩變小；B、重力不變，重力力臂變長，重力力矩變大；C、F不變，F的力臂變長，F的力矩變大；D、F變大，F的力臂變短，F的力矩變大。答：2021/1/4233、如圖所示，OAB是一彎成直角的杠桿，可繞過O點垂直于紙面的軸轉動，桿OA長30cm，AB段長為40cm，桿的質量分布均勻，已