Question

如图所示，均匀细杆AB的质量为m_AB=5kg，A端装有固定转轴，B端连接细线通过滑轮和重物C相连，若杆AB呈水平，细线与水平方向的夹角为θ=30°时恰能保持平衡，则重物C的质量m_C=________；若将滑轮水平向右缓缓移动，则杆AB将________（选填“顺时针”、“逆时针”或“不”）转动，并在新的位置平衡．（不计一切摩擦）

Answer 1

5kg    顺时针
分析：对AB杆进行受力分析，因为AB杆处于平衡，受到重力、绳子拉力以及铰链对杆子的作用力处于平衡，根据三力汇交原理，求出绳子的拉力大小，从而求出重物C的质量．若将滑轮水平向右缓缓移动，根据力矩平衡判断AB杆是否转动．
解答：AB杆受重力、绳子拉力以及铰链对杆子的作用力处于平衡，合力为零，如图，根据三力汇交原理，三个力的夹角互成120°，T=m_cg=m_ABg，则m_c=5kg．
假设杆AB不转动，则杆在重力力矩和拉力力矩的作用下平衡，重力力矩与之前比较不变，但拉力力矩变小，所以假设不成立，重力力矩大于拉力的力矩，杆AB顺时针转动．
故答案为：5kg，顺时针．
点评：解决本题的关键能够正确地进行受力分析，根据三力汇交原理求出绳子拉力的大小，以及灵活掌握力矩平衡问题．