Question

在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确位于轴心上，如图所示，一个质量M=80kg、半径R=0.6m的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心（图中两条点画线的交点）自由转动，用力推动一下大飞轮，飞轮转动若干周后停止，多次试验，发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置。
（1）根据以上情况，可以初步确定飞轮重心P可能在图中

[     ]

A．轴心正下方的某一位置
B．轴心左侧的某一位置
C．轴心右侧的某一位置

（2）工人在飞轮边缘上的某点E处，焊接上质量m=0.4kg的金属块后，再用力推动飞轮，当观察到__________________________时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了。
（3）请在图中标出E的位置。
（4）试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离l。（提示：利用杠杆平衡条件）

Answer 1

（1）A
（2）每次推动飞轮后，飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置
（3）E点位置如图甲所示．
（4）考虑到调整后，E点可以停在任意位置，那么当飞轮的重心P和焊接点E转动到同一水平线上时（如图乙所示），根据杠杆平衡条件得Mgl=mgR，解得l=mR/M =0.4kg×0.6m/（80kg） =3×10^-3m=3mm。