Question

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13所示，一个质量为M=80kg、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。用力推动一下大飞轮，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．轴心左侧的某一位置

C．轴心右侧的某一位置

（2）工人在飞轮边缘上的某点E处，焊接上质量为m=0.4 kg的金属后，再用力推动飞轮，当观察到                                                    的现象时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了。

（3）请在图13中标出E的位置。

（4）试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离l。（提示：利用杠杆平衡条件）

Answer 1

（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）E点位置如图2所示

（4）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3所示），根据杠杆平衡条件

Mgl = mgR

解得 l = mR/M= 0.4 kg×0.6m/80kg= 3×10^-3m= 3mm