第三节 有固定转动轴物体的平衡

典型例题

关于一定大小的力的力矩问题

　　例1：大小一定的力如何作用才能有最大力矩？

　　解析：一个力的力矩与力的大小、方向、作用点有关．大小一定的力，当力臂最大时，力矩最大．所以力的作用点应作用在离转轴最远的点上，且力的方向垂直于作用点与转轴的连线．

关于力矩的简单运算

　　例2　如图所示， 杆可绕 点转动，绳 的拉力为20N时，杆 刚好水平， 杆长1m， 与 的夹角为 ，则拉力的力矩是多少？

　　解析：首先找出拉力的力臂，然后再计算力矩

　　由题意可知：

　　力臂

　　拉力的力矩为：

关于支架的力矩平衡研究

　　例3 如图所示，试求出绳 对杆的拉力，已知 ，物体受重力10N，杆长2m，且杆的质量不计．

　　 解析：首先分析 点的受力情况——共受到三个力，绳 拉力 和下面绳的拉力 以及杆的支持力（图中未标出），它们的力臂分别是：

 ； ；杆的支持力的力臂是0．

　　下面绳子的拉力大小： .

　　根据有固定转动轴物体平衡条件有：



　　有：

　　即：