物体的平衡-力矩 有固定转轴的物体平衡(word无答案)
物体的平衡与力矩
物体的平衡与力矩物体在力的作用下可以保持平衡，达到稳定的状态。
这种平衡状态是通过力矩的平衡来实现的。
力矩是一个与轴的位置和力的大小相关的物理量，它在物理学中起着至关重要的作用。
本文将介绍物体的平衡与力矩的关系，并探讨力矩的计算方法。
一、平衡与力矩的概念平衡是指物体在不受外力作用时，保持稳定的状态。
平衡可以分为静态平衡和动态平衡两种情况。
静态平衡是指物体在静止状态下的平衡，而动态平衡是指物体在匀速直线运动或者转动状态下的平衡。
力矩是指力对物体产生的转动效应。
在物体平衡的情况下，物体所受到的合力为零，同时力矩的合也为零。
力矩的计算可以通过力的大小、力的方向以及力对物体的作用点到转动轴的距离来确定。
二、物体平衡的条件物体平衡的条件是力的合为零和力矩的合为零。
在静态平衡的情况下，物体所受到的合力为零，这意味着所有施加在物体上的力在矢量图上平衡，合力的大小和方向相互抵消。
同时，在静态平衡的情况下，物体所有力矩的合也为零。
力矩的计算可以通过力的大小、力的方向以及力对物体的作用点到转动轴的距离来确定。
当物体的力矩合为零时，物体在转动方向上的力矩相互抵消，从而保持平衡状态。
三、力矩的计算方法力矩的计算方法可以通过以下公式来确定：M = F * d其中，M表示力矩，F表示力的大小，d表示力对物体作用点到转动轴的距离。
在实际应用中，可以通过改变力或距离来实现平衡。
当物体所受到的合力为零时，可以改变力矩的大小来实现平衡。
通过增大或减小力的大小，可以使力矩的合为零，从而达到平衡的状态。
四、应用案例以下是一个简单的应用案例，以帮助读者更好地理解物体平衡与力矩的概念。
假设有一个长杆，长杆的一端放在桌子上，而另一端悬空。
如果我们在悬空端加上一些负重，那么杆就会产生一个力矩，使其有倾斜的趋势。
为了保持平衡，在杆的另一端需要施加一个力，使得力矩的合为零。
通过调整施加在杆上的力的大小和方向，可以找到一个平衡的点，使得杆保持水平。
这个问题可以通过力矩计算公式来解决。
课题：有固定转动轴物体的平衡
课题：有固定转动轴物体的平衡简介物体的平衡是物理学中的重要概念之一。
对于有固定转动轴的物体来说，平衡包括静态平衡和动态平衡两种情况。
静态平衡指的是物体在不受外力或外力矩的作用下，保持静止或匀速旋转的状态。
而动态平衡则是指物体在受到外力或外力矩作用时，能够保持旋转的平衡状态。
本文将介绍有固定转动轴物体的平衡所涉及的基本概念、原理和相关公式。
通过学习本文，你将能够更好地理解有固定转动轴物体的平衡，并能够应用相关知识解决实际问题。
1. 转动轴和力矩首先，我们需要了解转动轴和力矩的概念。
转动轴是指物体围绕其上旋转的轴线，通常是物体的对称轴或支撑点。
力矩是力在物体上产生的旋转效应。
在有固定转动轴的情况下，力矩可以分为平行于轴线的力矩和垂直于轴线的力矩。
平行于轴线的力矩不会引起物体的转动，只会使物体保持平衡或改变其转动速度。
垂直于轴线的力矩则会引起物体的转动。
2. 物体的平衡条件对于有固定转动轴的物体来说，平衡条件可以表示为以下两个方程：∑F=0∑τ=0其中，∑F表示合力，∑τ表示合力矩。
根据这两个方程，我们可以判断物体是否处于平衡状态。
当合力为零时，物体可以保持静止或匀速旋转。
当合力矩为零时，物体旋转的速度保持不变。
因此，当物体同时满足合力为零和合力矩为零的条件时，物体即处于静态平衡状态。
3. 平衡状态的判断在实际问题中，我们需要通过各种方式判断物体是否处于平衡状态。
以下是几种常见的判断方法：3.1 通过力矩的计算根据力矩的定义，我们可以通过计算物体上的各个力矩，判断物体是否处于平衡状态。
如果所有力矩的代数和为零，则物体处于平衡状态。
3.2 通过受力分析另一种常见的判断方法是通过受力分析。
我们可以先确定物体上所有作用力的大小和方向，然后根据平衡条件计算出合力和合力矩。
如果合力为零且合力矩为零，则物体处于平衡状态。
3.3 通过重心和支点位置对于长条物体或不规则形状的物体，可以通过重心和支点的位置关系来判断平衡状态。
物体的平衡和力矩
物体的平衡和力矩物体的平衡和力矩是力学中的重要概念。
在日常生活和工程实践中，我们经常需要考虑物体的平衡状态和力矩的作用。
本文将详细介绍物体平衡和力矩的概念、原理以及在实际问题中的应用。
一、物体的平衡物体的平衡是指物体处于静止状态或恒定速度运动状态下不受外界力的干扰。
在物体平衡的情况下，物体各个部分的合力和合力矩均为零。
平衡可以分为静态平衡和动态平衡两种情况。
静态平衡是指物体处于静止状态，不受外力作用而保持平衡；动态平衡是指物体以恒定速度运动，保持平衡。
物体平衡的条件是：1.合力为零：物体受到的外力合成为零，即∑F = 0。
2.合力矩为零：物体受到的外力作用所产生的合力矩为零，即∑τ = 0。
二、力矩的概念力矩是指力对物体产生的转动效果。
在物体平衡问题中，力矩的作用非常重要。
力矩的定义是：力矩等于力的大小与作用点到力的作用线的垂直距离的乘积，用数学表达式可表示为M = F × d。
其中，M表示力矩，F表示力的大小，d表示作用点到力的作用线的垂直距离。
三、力矩的原理力矩的原理是物体的平衡条件，也是力学分析的基本原理之一。
根据力矩的原理可以解释物体平衡和稳定的原因。
当物体处于平衡状态时，合力矩和合力均为零。
这是因为，物体受到的外力产生的力矩相互抵消，合成为零。
当物体发生倾斜时，合力矩不为零，物体将发生转动，直到力矩为零为止，达到平衡状态。
四、力矩的应用1.杠杆原理：杠杆是力学中常见的应用之一，也是力矩的重要应用之一。
根据杠杆原理，可以通过改变力矩的大小和方向，实现对物体的平衡和运动的控制。
2.建筑工程：在建筑工程中，力矩的概念和原理被广泛应用。
例如，在建筑物的结构计算中，需要考虑力矩的作用，以保证建筑物的稳定和安全。
3.机械设计：在机械设计中，力矩的原理也经常被应用。
通过合理设计力矩的作用点和大小，可以实现机械系统的平衡和运转。
4.物理实验：在物理实验中，力矩的概念和原理也被广泛应用。
例如，在测量物体质量和重心时，常常使用力矩平衡的原理进行实验。
力矩平衡力矩有固定转动轴物体的平衡（学案）
力矩平衡力矩有固定转动轴物体的平衡(学案)教案(09)——力矩有固定转动轴物体的平衡考点解读教学目标1．知道力矩的定义，会求力矩．2．会求有固定转轴物体的平衡问题．教师归纳1．力矩(1)力臂：从转动轴到力的作用线(不是作用点)的垂直距离．(2)力矩：力F和力臂L的乘积叫作力对转动轴的力矩M，即M＝FL，力矩的单位是Nm. 2．物体的平衡态(1)物体保持静止或匀速直线运动状态．(2)物体绕固定转动轴匀速转动．3．有固定转动轴的物体的平衡条件：物体所受外力的力矩的代数和为零，即∑M＝0(或顺时针力矩之和等于逆时针力矩之和，即M顺＝M逆)．分类剖析(一) 如图所示，直杆OA可绕过O点的水平轴自由转动，图中虚线与杆平行，杆的另一端A点受到四个力F1、F2、F3、F4的作用，力的作用线与OA杆在同一竖直平面内，它们对转轴O的力矩分别为M1、M2、M3、M4，则它们间的大小关系是( )A．M1＝M2＞M3＝M4 B．M2＞M1＝M3＞M4 C．M4＞M2＞M3＞M1 D．M2＞M1＞M3＞M4【解析】将各力分解成沿杆方向和垂直于杆方向的两个力，只比较后者的力矩即可，选B.(二)如图(1)所示，均匀杆AC长2 m，重10 N，在竖直平面内，A端有水平固定转动轴，C端挂一重70 N的重物，水平细绳BD系在杆上B点，且AB＝3AC/4.要使绳BD的拉力是100N，则∠ABD ＝________；要使BD绳的拉力最小，且B点位置不变，改变BD的长度，则需BD与AC呈________状态．(1)(2)【解析】取AC杆为研究对象，以A为转轴，对AC杆产生转动作用的力是AC杆的重力G0、BD绳的拉力T、竖直向下的细绳的拉力F，F在数值上等于重力G；再由力矩的平衡条件∑M＝0求解．对AC受力分析如图(2)所示，由力矩的平衡条件1G0cosα＋FACcosα＝2T ABsinα1102cosα＋702cosα＝231002sinα4∴tanα＝1，α＝∠ABD＝45°因为重力的力矩、竖直向下的细绳拉力的力矩为一定值，若要使BD拉力最小，只有当拉力力臂最长时，即BD与AC呈垂直状态T最小.图中为南方少数民族常用的舂米工具．O为固定转动轴，重锤为A.脚踩在左端B处，可以使重锤升高，放开脚重锤落下打击稻谷．若脚用力方向始终竖直向下且转动保持平衡状态，则在重锤升起过程中，脚踩B端向下的力F和力矩M 将( )A．F增大，M增大B．F先增大后减小，M不变C．F不变，M先增大后减小D．F不变，M先减小后增大【解析】以O为轴，以舂米杠杆为研究对象，在重锤自下向上升起的过程中，重锤的力臂是先增大后减小，所以重锤的力矩先增大后减小．同时脚的力臂也是先增大后减小的，所以根据力矩的平衡条件，设杆与水平方向夹角为α，有mgAOcosα＝FBOcosαAO∴F＝mgBO无论杆在何位置F的大小始终不变．MF＝mgAOcosα，MF先增大后减小，所以正确答案选C.(三)一个质量为m＝50kg的均匀圆柱体，放在台阶的旁边，台阶的高度h是圆柱体半径r的一半，如图(1)所示(图为横截面)，柱体与台阶接触处图中P点，要在图中柱体的最上方A处施加一最小的力，使柱体刚能以P 为轴向台阶上滚(g取10m/s2)．求：(1)所加力的大小；(2)台阶对柱体的作用力的大小．(1) (2)【解析】(1)以P点为轴，欲在A处施最小的力，必须使这个力的力臂最长，那么该力的方向应垂直于PA，如图(2)所示．要使柱体刚能以P为轴向台阶上滚，即意味着此时地面对柱体的支持力恰好为零．这样由作用力F与重力mg对P点的力矩平衡可得mgBP ＝FAP 由几何关系得∠POB＝60°，∠PAO＝30°所以BP＝rsin60°，AP＝2rcos30°，解得F＝250N.(2)柱体刚能以P为轴向台阶上滚时，它受到在同一平面内三个非平行力的作用，即重力mg，作用在A点的外力F和台阶P点对柱体的作用力T.三力平衡必共点，据此可延长重力作用线与F交于A点，那么台阶对柱体的作用力T的延长线必定通过A点，即T的方向垂直于F的方向，所以T 的大小必等于重力在AP上的分力，因此有T＝mgcos30°＝433N.【点评】T是台阶P点对柱体的作用力，其指向球心的分力即为对柱体的支持力，而沿P点切线方向的分力则为对柱体的摩擦力．显然，对于光滑的接触点，是无法用此题给出的条件将柱体滚上台阶的.如图所示，OAB是一刚性轻质直角三角形支架，边长AB ＝0.2m，∠OAB＝37°；在A、B两顶角处各固定一个大小不计的小球，质量均为1kg.支架可绕过O的水平轴在竖直平面内无摩擦地转动．(sin37°＝0．6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2)(1)为使支架静止时AB边水平，求在支架上施加的最小力；(2)若将支架从AB位于水平位置开始由静止释放，求支架转动过程中A处小球速度的最大值．【解析】施加的最小力满足的条件是：力臂最大，所以该力的作用点在A点，方向垂直OA向上mgOAcos37°＝mgOBcos53°＋FminOA OA＝0.16m，OB＝0.12m，可解得Fmin＝3.5N.(2)如图(1)(2)当支架到达平衡位置时，A球的速度最大，根据杠杆原理，此时A、B距O点垂线的距离相等，如图(2)所示，AE＝BD＝ABsin37°cos37°＝0.096mCD＝CEAC－AE＝0.028m OF＝ABsin37°cos37°＝AE h1＝OE－OF＝0.032m h2＝OF－OD＝0.024m11mg(h1－h2)v2＋m(vtan37°)222v＝质量M＝2.0kg的小铁块静止于水平轨道AB的A端．导轨及支架ABCD形状及尺寸如图所示，质量m＝4.0kg.它只能绕通过支架D点垂直于纸面水平转动，其中心在图中的O点，现有一细线沿导轨拉小铁块，拉力F＝12N，小铁块和导轨之间的动摩擦因数μ＝0.50.从小铁块运动时起，导轨(及支架)能保持静止的最长时间是多少？(g取10m/s2)【解析】当导轨刚要不能维持平衡时，C端受的力为零，此时导轨(及支架)受四个力作用：滑块对导轨的压力FN＝Mg，竖直向下，滑块对导轨的摩擦力Ff＝μMg＝10N，重力G＝mg，作用在O点，方向竖直向下，作用于轴D端的力．设此时的铁块走过的路程S，根据有固定转动轴物体平衡条件及图中尺寸，有：mg×0.1＋Mg(0.7－s)＝Ff×0.8＝μMg×0.8 40×0.1＋20(0.7－s)＝10×0.8 s＝0.5m铁块受的摩擦力Ff＝10N，方向向右．F－Ff＝Ma a＝1.0m/s2 ∵s＝1/2at2 ∴t＝1.0s【点评】此题是一道典型的力学综合题，考查面较广，从静力学，运动学到动力学，由于质量为m的铁块和T形支架不具有相同的运动状态，故必须采用隔离法．本章小结知识网络定义：力是物体对物体的作用，不能离开施力物体与受力使物体发生形变物体而存在概念 效果 改变物体运动状态要素：大小、方向、作用点（力的图示）效果：拉力、动力、阻力、支持力、压力 重力：方向、作用点（关于重心的位置）分类 性质 弹力：产生条件、方向、大小（胡克定律） 摩擦力：（静摩擦与动摩擦）产生条件、方向、大小力的合成运算——平行四边形定则 |F1－F2|≤F合≤F1＋F2力的分解 共点力作用下物体平衡物体平衡有固定转动轴物体平衡力考题解析考题1 如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F 作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态，则该力可能为图中的()A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【解析】本题考查平衡物体的受力情况分析，属于基础知识．A、B两个小球用细线连接，且整个系统处在静止状态，在所提供的四个力中，能使系统保持静止的只能是F2和F3而不能是F1和F4，这是因为，若取F1，则F1可分解为水平向右和竖直向下两个分力，向下的分力将使A球向下运动，破坏了系统保持静止的前提；同样若取F4，则F4可分解为竖直向上和水平向左两个分力，向左的分力将使A球向左运动，且B球不再在竖直位置上．答案为选项B、C.考题 2 对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是( )A．A轮带动B轮沿逆时针方向旋转B．B轮带动A轮沿逆时针方向旋转C．C轮带动D轮沿顺时针方向旋转D．D轮带动C轮沿顺时针方向旋转【解析】本题主要考查考生灵活运用知识分析具体问题的能力．虽然涉力矩有固定转动轴物体的平衡(学案)及摩擦力概念，但重要的是如何运用摩擦力的概念分析与平常习题不同情境的问题．根据题目中呈示的图片，分别研究皮带绷紧的最高部分，结合摩擦力的概念，可以判断B、D为正确选项．考题 3 如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角(θ＜π/4)．则F大小至少为__________；若F＝mgtanθ，则质点机械能大小的变化情况是______________________________．【解析】考题考查力的最小值．该质点受到重力和外力F 从静止开始做直线运动，说明质点做匀加速直线运动，如图中显示，当F力的方向为a方向(垂直于ON)时，F力最小为mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能为b方向或c方向，故F力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，除重力外的F力对质点做正功，也可能做负功，故质点机械能增加、减少都有可能．考题4 如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO ＝OC，在A、C两点分别挂有两个和三个钩码，木棒处于平衡状态．如在木棒的A、C点各增加一个同样的钩码，则木棒DA．绕O点顺时针方向转动B．绕O点逆时针方向转动C．平衡可能被破坏，转动方向不定D．仍能保持平衡状态【解析】设木板AO段重力G1，重心离O点L1，木板BO段重力G2，重心离O点L2，AO长度l，由力矩平衡条件：G1L1＋2Gl ＝G2L2＋3Gl ，当两边各挂一个钩码后，等式依然成立：G1L1＋3Gl ＝G2L2＋4Gl ，即只要两边所增加挂钩码个数相同，依然能平衡．故选D.考题5 如图所示，半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘，共轴固定连结在一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有一个质量为m的质点，小圆盘上绕有细绳．开始时圆盘静止，质点处在水平轴O的正下方位置．现以水平恒力F拉细绳，使两圆盘转动，若恒力F＝mg，两圆盘转过的角度θ＝________时，质点m的速度最大．若圆盘转过的最大角度θ＝π/3，则此时恒力F＝________.1【解析】此题若用函数极值法，由动能定理有：mv2＝Frθ－mg(2r－2rcosθ)，可得2v＝2gr（θ＋2cos－2），然后求极值，很难求．换用力矩平衡条件，对盘、质点整体，π1以O为轴，当Fr＝mg2rsinθ时，转速最大即质点速度最大，得sinθ＝，所以有θ＝.当26πππ3mg圆盘转过最大角度θ＝时，由动能定理有2mgr(1－cos)＝0，可得F.333π百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网,您的在线图书馆。
第二章力矩有固定转动轴物体的平衡
4． 如图所示,直杆ＯA可绕通过O点,且垂直于纸面的轴转动，杆的A端分别受到F１、F２、F3、F4的作用。已知力的作用线都在纸面内,且这四个力的矢量末端均落在一条与OA平行的虚线上，设它们对O轴的力矩分别为M1、M2、M3、Ｍ4，则这四个力矩大小的关系是（）
3.理解有固定转动轴的物体的平衡,知道有固定转动轴的物体的“力矩平衡条件”,能运用力矩平衡条件求解有关问题，解释生活和生产中的实际问题。
本章内容从基础型物理课程中的质点问题（质点受力、共点力平衡条件)拓展到刚体问题（力矩、力矩平衡条件)。在日常生活和生产中所见到的物体的运动，以及分子、原子这样的微观粒子和宇宙天体的运动都包括转动,因此关于力矩和力矩平衡条件的讨论具有普遍意义。认识怎样根据实际需要引进力矩,以及力矩的定义方法和它的物理意义。通过力矩和力矩平衡条件的学习和应用，体会物理学与技术、社会的联系,了解运用力矩平衡条件设计出各类工具，以及千姿百态、风格迥异的各种桥梁和大型建筑，领略科学美。
3.求力矩的两种基本方法
(１)先求力臂的方法:先求力臂,再求力矩的方法计算力臂的要点是，从转动轴作力的作用线的垂线，其垂线长即为该力对于转动轴的力臂。力臂的计算通常要用到三角函数。
(2）力的分解方法:先将力正交分解为两个分力,然后分别计算两个分力对转动轴的力矩,该力的力矩就等于这两个分力力矩的代数和（注意力矩正负的判断)。在一般情况下,可使其中一个分力的作用线过转动轴,其力臂为零,因而力矩为零,这时只要计算另一个分力的力矩即可。
A力矩
有固定转动轴物体的平衡
有固定转动轴物体的平衡物理学中，我们常常讨论固定转动轴物体的平衡问题。
在这个问题中，我们需要考虑物体围绕一个稳定的轴心旋转时的平衡性。
本文将详细介绍有固定转动轴物体的平衡问题。
平衡定义首先，让我们来定义什么叫做平衡。
物体的平衡是指物体静止或沿一条直线匀速运动。
静止的物体也称为平衡物体。
我们需要注意到的是，静止的物体的总合力是零。
这是因为物体的运动状态不会发生改变，物体不会加速度。
另外，在转动的情况下，我们需要考虑物体的转动轴。
阻力和策略我们需要考虑物体受到的阻力和使用的策略。
阻力分为两种，一种是质量阻力，另一种是空气阻力。
在实际问题中，我们经常需要考虑空气阻力对物体运动的影响。
以棒球运动为例，球员抛出棒球时，球的旋转会受到空气阻力的影响。
当棒球速度足够大时，空气阻力将旋转方向改变。
因此，必须采取适当的策略以保持平衡。
牛顿第一定律牛顿第一定律指出，物体在没有受到任何力的情况下，会保持静止或匀速直线运动。
这个定律也适用于转动物体。
一个旋转的物体，如果没有受到任何扭力，则会围绕其固定转动轴保持旋转运动。
所以，如果我们想保持一个固定的旋转轴，我们需要使物体的总合力为零，以保持物体的平衡。
这意味着，我们需要设计一种策略，使物体的重心围绕转动轴旋转。
这可以通过改变物体的质心位置或形状来实现。
例如，在一个足球运动中，运动员可以通过改变球的重心位置和旋转方向来保持球的平衡。
总结本文介绍了固定转动轴物体的平衡问题。
我们需要考虑物体的转动轴，采用适当的策略来维持平衡。
在平衡问题中，我们需要注意物体所受到的阻力。
牛顿第一定律为我们提供了一个基础，即物体在没有受到任何力的情况下，会保持静止或匀速直线运动。
通过改变物体的质心位置或形状，我们可以实现物体的平衡性。
物体的平衡与力矩力的平衡与物体稳定的条件
物体的平衡与力矩力的平衡与物体稳定的条件在物理学中，物体的平衡是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态下，在无外力的情况下保持该状态的性质。
而力矩的平衡是指物体在绕某一轴旋转时，所有作用在物体上的力矩之和为零的状态。
物体的平衡与力矩力的平衡紧密相关，并且存在一定的条件来使物体保持稳定。
一、物体的平衡物体在静止或匀速直线运动状态下保持平衡，需要满足以下两个条件：1. 力的平衡：物体上所有作用在其上的力之合等于零。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用在其上的合外力成正比，反向相反。
因此，在静止或匀速直线运动状态下，物体必须受到力的平衡才能保持平衡。
2. 转矩的平衡：物体绕某一轴旋转时，所有作用在物体上的力矩之和为零。
力矩是力对物体产生的旋转效应，它等于力的大小乘以力臂的长度。
当物体绕某一轴旋转时，所有作用在物体上的力矩之和必须为零，才能保持平衡。
二、力矩力的平衡与物体稳定的条件力矩是物理学中描述旋转的重要概念，它是由作用在物体上的力产生的旋转效应。
在力矩力的平衡状态下，物体保持稳定，不发生旋转或倾倒。
力矩力的平衡与物体稳定的条件如下：1. 作用力与力臂的关系：当物体受到多个作用力时，力矩的平衡要求作用力与力臂之间存在一定的关系。
力臂是力的作用点到旋转轴的垂直距离，它决定了力产生的旋转效应大小。
当物体受到多个作用力时，要保持力矩的平衡，作用力的大小与对应的力臂长度成反比。
2. 力的合力与力矩的关系：力的合力是所有作用力的矢量和，它决定了物体的加速度。
当物体处于力矩力的平衡状态时，力的合力必须为零，即所有作用力的合力为零。
如果力的合力不为零，将产生一个总力矩，使物体发生旋转。
三、物体稳定的条件物体在力矩力的平衡状态下能够保持稳定，需要满足以下条件：1. 重心位置：物体的重心是指物体所有质点所处位置的重心，它是物体物理性质的一个重要指标。
当物体处于力矩力的平衡状态时，重心必须位于支点的正上方，才能保持稳定。
力矩 有固定转动轴物体的平衡
平面力系： FX =0
Fy =0
M 0
该力矩可取任意垂直平面的直线为轴
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❖如图：由五根轻杆和一个拉力器构
成的正方形框架，A、B、C、D四处
由铰链连接，各杆可以自由转动。
AC杆和BD杆交会处不连接。如果调
节拉力器，使它产生的拉力为T。
请分析各杆受力情况。A
B
AD杆受拉力，大小为Tຫໍສະໝຸດ AC杆受压力，大小为 2 T
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F1
Θ O
G1
F3
mgR - F (2R) 0 F mg
2
R 2R
mg
F
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应用转动平衡求解重心
如图所示，边长为a的均匀正方形木板，被 挖去一个半径为a/4的圆孔，圆孔的边缘 和正方形右边缘相切，圆心在对称轴PQ上， 求该木板剩余部分的重心。
P
O2 C
O1
Q
x a/4 G1
P
Q
G2
力所在的平面与转轴不垂直
把力分解到沿转轴方向，和垂直转轴 方向。
沿转轴方向的力，不能使物体绕 轴转动，该力对转轴的力矩为0
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转动平衡条件：M合=0 M顺=M逆
或：
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已知：杆重G1=80N，物重G2=240N
θ=30°
求：钢绳对杆OB的拉力F1
F1lsin-G1
l 2
-G2l
0
A
由此得：F1=G21+si2nG2 560N B
• 定义式：M＝L×F M=LF
• 单位：N·ｍ （牛米） • 矢量：大小，LF 的乘积
方向，右手精品文螺档 旋定则
力所在的平面垂直于转轴
用四个手指由转轴沿力臂指向力的 作用线，通过小于180º的角转向力F， 伸直的大拇指指向力矩的方向。
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物体的平衡-力矩有固定转轴的物体平衡(word无答案)
一、解答题
(★★) 1 . 两块木板和用铰链连接于点，两板之间放均质圆柱，两板之间夹角为。
圆柱的轴线平行铰链的轴线（如图甲所示），两轴线呈水平且位于同一竖直平面内。
圆柱
的质量为，半径为，圆柱与木板之间的静摩擦系数均为，且。
现在相距的两点各施加一水平力和，且，以维持圆柱在这一位置的平衡。
求力的大小范围。
（两板质量及其厚度均不计）
(★★) 2 . 如图所示，一个半径为的均质金属球上固定着一根长为的轻质细杆，细杆的左
端用铰链与墙壁相连，球下边垫上一块木板后，细杆恰好水平，而木板下面是光滑的水平面。
由于金属球和木板之间有摩擦（已知摩擦因素为），所以要将木板从球下面向右抽出时，至
少需要大小为的水平拉力。
试问：现要将木板继续向左插进一些，至少需要多大的水平推力？
(★★) 3 . 如图甲所示，一根细棒上端处用铰链与天花板相连，下端用铰链与另一细棒相连，两棒的长度相等，两棒限在图示的竖直平面内运动，且不计铰链处的摩擦，当在端加一个适当的外力（在纸面内），可使两棒平衡在图示的位置处，即两棒间的夹角为，且端正处
于端的正下方.
（1）.不管两棒质量如何，此外力只可能在哪个方向范围内？试说明道理（不要求推算）. （2）.如果AB棒的质量，BC棒的质量，求此外力的方向和大小.
(★) 4 . 有6个完全相同的刚性长条薄片，其两端下方各有一个小突起，薄片及突起的重量均可以不计。
现将此6个薄片架在一只水平的碗口上，使每个薄片一端的小突起恰在碗口上，另一端小突起位于其下方薄片的正中，由正上方俯视如图甲所示。
若将一质量为的质点放在薄片上一点，这一点与此薄片中点的距离等于它与小突起
的距离，求薄片中点所受的（由另一薄片的小突起所施的）压力.。