Question

在機械制造中有一個給大飛輪定重心的工序，該工序的目的是使飛輪的重心發生微小的位移，以使它準確位于軸心上．如圖所示，一個質量為M＝80 kg、半徑為R＝0.6 m的金屬大飛輪可在豎直平面內繞軸心(圖中兩虛線的交點)自由轉動．用力推動一下大飛輪，飛輪轉動若干周后停止．多次試驗，發現飛輪邊緣上的標記F總是停在圖示位置．

(1)根據以上情況，可以初步確定飛輪重心P可能在圖中________．

A．軸心正下方的某一位置

B．軸心左側的某一位置

C．軸心右側的某一位置

(2)工人在飛輪邊緣上的某點E處，焊接上質量為m＝0.4 kg的金屬后，再用力推動飛輪，當觀察到________的現象時，說明飛輪的重心已調整到軸心上了．

(3)請在圖中標出E的位置．

(4)試求調整前飛輪的重心P到軸心的距離l．(提示：利用杠桿平衡條件)

Answer 1

答案：
解析：

(1)A(2分) 　　(2)每次推動飛輪后，飛輪邊緣上的標記F可以停在任意位置(2分) 　　(3)E點位置如圖所示(2分) 　　(4)考慮到調整后，飛輪可以停在任意位置，那么當飛輪的重心P和焊接點E轉動到同一水平線上時(如圖所示)，根據杠桿平衡條件 　　Mgl＝mgR(2分) 　　解得：l＝mR/M 　　＝0.4 kg×0.6 m/80 kg 　　＝3×10－3 m 　　＝3 mm(2分)