Question

【题目】力对物体转动的影响，不仅跟力的大小有关，还跟力和转动轴之间的距离(由力的方向和作用点决定)有关。力越大，力到转动轴的距离越大，力使物体转动的作用效果越明显。从转动轴到力的作用线的距离，叫力臂；力和力臂的乘积叫力矩，用M表示，M=F×L。力矩的单位是N m。

(1)如图甲是力F作用在水平杠杠上的示意图。OB的长度为L，力F与OB的夹角为30°，请在图中画出F的力臂，并推导出力F的力矩表达式。

(2)如图乙是摩擦传动的示意图，主动轮半径为0.04m，从动轮半径为0.12m，它们接触位置相互摩擦力的大小是50N，则这一对摩擦力对主动轮和从动轮的转轴的力矩分别为多少？

Answer 1

【答案】(1)

M=1/2 FL

(2)主动轮：M=FL=50N×0.04m=2NM 从动轮：M=FL=50N×0.12m=6NM

【解析】

(1)延长拉力作用线F，过支点O做拉力作用线F的垂线，即为拉力F的力臂，如图：

；

由于力F与OB的夹角为30°，根据数学知识可知，F的力臂的长度为L，

F的力矩表达式为：

M=FL；

(2)力和力臂的乘积叫力矩，则主动轮的力矩：

M=FL=50N×0.04m=2NM；

从动轮的力矩为：

M=FL=50N×0.12m=6NM。