Question

14．如圖，桿長(zhǎng)OA=0.5米，O端用鉸鏈鉸于豎直墻面，桿中B處有一制動(dòng)閘，OB=0.2米，閘厚d=0.04米，輪子C的半徑為R=0.2米，閘與輪間摩擦系數(shù)為μ=0.5，當(dāng)飛輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)輪施加力矩M=1000牛米才能使輪減速而制動(dòng)，若桿與閘的重力不計(jì)，則在桿的A端需加垂直于桿的力F的大小為4000牛．

Answer 1

分析 根據(jù)使輪減速而制動(dòng)的力矩和輪子C的半徑求出使輪減速制動(dòng)需要的摩擦力，根據(jù)動(dòng)摩擦因數(shù)求出作用在B上的壓力F₂，最后根據(jù)杠桿平衡條件求出作用在A的動(dòng)力F．

解答 解：能使輪減速而制動(dòng)時(shí)對(duì)輪施加力矩為1000牛米，即fR=1000N•m，
得：f=$\frac{1000N•m}{0.2m}$=5000N．
閘與輪間動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.5，
由f=μN(yùn)得：N=F₂=$\frac{f}{μ}$=$\frac{5000N}{0.5}$=10000N，
根據(jù)杠桿平衡條件得：FOA=F₂OB，
F=$\frac{\left.\begin{array}{l}{{F}_{2}OB}\end{array}\right.}{OA}$=$\frac{10000N×0.2m}{0.5m}$=4000N．
故答案為：4000．

點(diǎn)評(píng) 本題考查力矩、動(dòng)摩擦因數(shù)和杠桿平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是理解力矩的物理意義．