Question

【题目】仔细阅读材料，根据材料提供的信息回答问题：

我们已经学过杠杆的力臂和杠杆的平衡条件，如果把这些知识稍加拓宽和延伸，就可尝试用新的方法来解决一些实际问题。有固定转动轴的物体在力的作用下处于静止或匀速转动的状态称为力矩平衡状态。物理学中把力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。力矩用M表示，即M=FL,式中L为力臂，力臂是转动轴到力的作用线的距离。在国际单位制中，力矩的单位是牛顿米，符号为Nm。引入力矩概念后，杠杆的平衡条件可叙述为：使杠杆沿顺时针转动的力矩与使杠杆沿逆时针转动的力矩相等。用公式表示为：M顺=M逆

（1）力矩的表达式为：M= ，力矩的国际单位为 。

（2）用垂直于门的力推门，推力F=80N，手到门轴的距离为0．3m,则F对门轴的力矩M为 Nm。

（3）如图所示，一根均匀木棒OA可绕过0点的水平轴自由转动，现有一方向不变的水平力F作用于该棒的A点，使棒从竖直位罝缓慢转到偏角0<90°的某一位罝（缓慢转动可视为匀速转动），设M为力F对转轴的力矩，对此过程中M和F判断正确的是 。（选填字母）

A．M不断变大，F不断变大

B．M不断变大，F不断变小

C．M不断变小，F不断变大

D．M不断变

Answer 1

【答案】（1）FL； Nm；（2）24；（3）A．

【解析】

试题分析：（1）根据材料提供的信息可知，力矩的表达式为：M=FL，力矩的国际单位为Nm；（2）用垂直于门的力推门，推力的力臂等于手到门轴的距离，L=0．3m，推力F对门轴的力矩M=FL=80N×0．3m=24Nm；（3）如果以O点为转轴，重力的力臂增大，其力矩增大，由力矩平衡条件可知，水平力F的力矩与重力的力矩平衡，则力F对转轴的力矩M不断变大；力F对转轴的力臂L减小，由力矩M=FL，分析可知，F不断变大，故A正确。