Question

（2010?上海模擬）一塊木板可繞過O點的光滑水平軸在豎直平面內轉動，木板上放有一木塊，木板右端受到豎直向上的作用力F，從圖中位置A緩慢轉到位置B，木塊相對木板不發生滑動．則在此過程中，力F和F的力矩M_F大小的變化情況是（　　）

A．F始終保持不變，M_F先變小后變大

B．F始終保持不變，M_F先變大后變小

C．F先變大后變小，M_F先變小后變大

D．F先變小后變大，M_F先變大后變小

Answer 1

分析：以木塊和木板整體為研究對象，以O點為轉動軸，分析除O點受力情況，根據力矩平衡條件判斷F的變化情況，確定F的力矩M_F大小的變化情況．

解答：解：以木塊和木板整體為研究對象，以O點為轉動軸，分析其除O點受力情況：總重力、拉力F．設總重力為G，其力臂長為L₁，F的力臂長為L₂．
木板從圖中位置A緩慢轉到位置B的過程中，由幾何知識得知，L₁先變大后變小．由力矩平衡條件得
GL₁=FL₂，
得F=

L1

L2

G，由于G、

L1

L2

不變，則F不變．
F的力矩M_F=FL₂=GL₁，L₁先變大后變小，可見M_F先變大后變小．
故選B．

點評：本題是有固定轉動軸的物體平衡問題，要分析除轉軸以外物體的受力情況，確定力臂的變化情況是本題的關鍵．