力矩平衡条件的应用 一、教学目标 1、进一步理解力矩的概念,有固定转动轴物体的平衡条件。 2、能应用力矩平衡条件解答转动平衡问题。二、重点难点重点:力矩平衡条件的应用。 难点:转动轴的确定,力矩的计算。三、教学方法讲练结合、总结归纳四、教学过程我们在日常生活中会接触到许多力矩平衡的问题,如杆秤、支架、吊车等,因此很好地灵活应用平衡条件便成为解决这类实际问题的关键。(一)应用力矩平衡条件解题的一般方法和步骤 1、确定研究对象并选择转动轴在有的问题中并不真正存在转动轴,但为了解决问题而想象存在转动轴(认为物体可以绕该轴转动),我们可以将转动轴选在该处存在未知的力但又不需要求解的地方,这样能为解题带来方便。2、分析研究对象的受力情况(转轴处可除外),确定每个力的力臂,并判断每个力的力矩的正负,在转轴处的力,其作用线一定通过该转轴,它的力矩必为零,所以在分析受力时可以不分析。3、根据力矩平衡条件列出方程求解。注意:根据力矩平衡解题不能将研究对象看成是质点。(二)一般物体的平衡条件一般物体的平衡条件:当物体处于平衡状态时,它所受的合外力为零,受到过某点为转动轴的合力矩为零。 (三)例题【例题 1】如 图:BO 是一根质量均匀的横梁,重量 G1=80N,BO 的一端安在 B 点,可绕通过B 点且垂直于纸面的轴转动,另一端用钢绳 AO 拉着,横梁保持水平,与钢绳的夹角,在横梁的 O 点挂一个重物,重量 G2 =240N,求钢绳对横梁的拉力 F1。用心 爱心 专心 a:分析 (1)本题中的横梁是一个有固定转动轴的物体; (2)分析横梁的受力:拉力 F1,重力 G1,拉力 F2;(3)找到三个力的力臂并写出各自的力矩:F1的力矩: 逆时针方向,为正G1的力矩: 顺时针方向,为负 F2的力矩: 顺时针方向,为负 b : 根 据 力 矩 平 衡 条 件 , 先 写 出 力 矩 的 代 数 和 , 进 而 列 出 力 矩 平 衡 方 程 由此得: 【例题 2】一辆汽车重 1.2×104N,使它的前轮压在地秤上,测得的结果为 6.7×103N,汽车前后轮之间的距离是 2.7m。求汽车重心的位置。(即求前轮或后轮与地面接触点到重力作用线的距离) 分析:(1)汽车可看作有固定转动轴的物体,若将后轮与地面的接触处作为转动轴,则汽车受到两个力矩的作用:一个是重力 G 的力矩;二是地秤对前轮支持力 F 的力矩,汽车在两个力矩的作用下保持平衡,利用转动平衡条件即可求...