Question

【题目】在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确位于轴心上．如图所示，一个质量为M=40kg、半径为R=0.6m的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心（图中两虚线的交点）自由转动．用力转动大飞轮，飞轮转动若干周后停止．多次试验，发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置．
（1）根据以上情况，可以初步确定飞轮重心P可能在图中 ．
A.轴心正下方的某一位置
B.轴心正上方的某一位置
C.轴心右侧的某一位置
D.轴心左侧的某一位置
（2）工人选择在飞轮边缘上的某点处焊接上质量为m=0.4kg的金属后，再用力转动飞轮，当观察到的现象时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了．
（3）计算调整前飞轮的重心P到轴心的距离．

Answer 1

【答案】
（1）A
（2）每次推动飞轮后，飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置
（3）解：考虑到调整后，飞轮可以停在任意位置，那么当飞轮的重心P和焊接点E转动到同一水平线上时（如图所示）：

根据杠杆平衡条件：Mgl=mgR，

解得：l= = =3×10﹣3m=3mm

答：重心到轴心的距离为3mm

【解析】解：（1）重心在最低点时，飞轮才能静止，因每次F都与转轴在同一水平面上，则说明重心应在轴心的正下方，故选A；（2）如果重心在轴心处，则停止时，飞轮可以停在任意位置，即F可能出现在任意位置，所以答案是：每次推动飞轮后，飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置； 答：（1）A；（2）每次推动飞轮后，飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置
【考点精析】解答此题的关键在于理解杠杆的平衡条件的相关知识，掌握杠杆平衡：杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，称为杠杆平衡．杠杆平衡是力和力臂乘积的平衡，而不是力的平衡．杠杆平衡的条件：动力 ×动力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可变形为 ：F1 / F2 = L1 / L2．