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(2014?浦东新区二模)如图所示,一形状不规则、质量分布不均匀的棒,可绕固定转轴O在竖直面内自由转动,当棒自由平衡时下端A恰位于转轴O点正下方.现用水平恒力F作用于A端,在转动角度小于90°的过程中( )

A.棒的重力力矩先减小后增大

B.恒力F的力矩先减小后增大

C.棒转动的角速度先增大后减小

D.棒上A、B两点线速度方向始终相同

C

【解析】

试题分析:当棒自由平衡时下端A恰位于转轴O点正下方,说明重心在AO连线上,重力和支持力平衡,重力力矩为零,

当棒从竖直位置缓慢转动的过程中,以O点为转轴,重力的力臂增大,其力矩增大,恒力力臂减小,然后根据力矩关系判定运动状态.

【解析】
当棒自由平衡时下端A恰位于转轴O点正下方,说明重心在AO连线上,重力和支持力平衡,重力力矩为零,当棒从竖直位置缓慢转动的过程中,以O点为转轴,重力的力臂增大,其力矩增大,恒力从最大开始力臂减小,F力矩减小,当重力力矩小于F力矩时,棒转动的角速度增大,当重力力矩大于F力矩后,角速度又减小,故AB错误,C正确;

D、因为棒的不规则,棒上A、B两点线速度方向不始终相同,故D错误;

故选:C

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A. B. C. D.

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A.①③ B.②③ C.②④ D.①④

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