Question

【題目】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=40kg、半徑為R=0.6m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．用力轉動大飛輪，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.軸心正上方的某一位置
C.軸心右側的某一位置
D.軸心左側的某一位置
（2）工人選擇在飛輪邊緣上的某點處焊接上質量為m=0.4kg的金屬后，再用力轉動飛輪，當觀察到的現象時，說明飛輪的重心已調整到軸心上了．
（3）計算調整前飛輪的重心P到軸心的距離．

Answer 1

【答案】
（1）A
（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
（3）解：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，

解得：l= = =3×10﹣3m=3mm

答：重心到軸心的距離為3mm

【解析】解：（1）重心在最低點時，飛輪才能靜止，因每次F都與轉軸在同一水平面上，則說明重心應在軸心的正下方，故選A；（2）如果重心在軸心處，則停止時，飛輪可以停在任意位置，即F可能出現在任意位置，所以答案是：每次推動飛輪后，飛輪邊緣上的標記F可以停在任意位置； 答：（1）A；（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
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解杠桿的平衡條件的相關知識，掌握杠桿平衡：杠桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉動時，稱為杠桿平衡．杠桿平衡是力和力臂乘積的平衡，而不是力的平衡．杠桿平衡的條件：動力 ×動力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可變形為 ：F1 / F2 = L1 / L2．