Question

如圖所示，均勻細(xì)桿AB的質(zhì)量為m_AB=5kg，A端裝有固定轉(zhuǎn)軸，B端連接細(xì)線通過滑輪和重物C相連，若桿AB呈水平，細(xì)線與水平方向的夾角為θ=30°時(shí)恰能保持平衡，則重物C的質(zhì)量m_C=________；若將滑輪水平向右緩緩移動(dòng)，則桿AB將________（選填“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”或“不”）轉(zhuǎn)動(dòng)，并在新的位置平衡．（不計(jì)一切摩擦）

Answer 1

5kg    順時(shí)針
分析：對AB桿進(jìn)行受力分析，因?yàn)锳B桿處于平衡，受到重力、繩子拉力以及鉸鏈對桿子的作用力處于平衡，根據(jù)三力匯交原理，求出繩子的拉力大小，從而求出重物C的質(zhì)量．若將滑輪水平向右緩緩移動(dòng)，根據(jù)力矩平衡判斷AB桿是否轉(zhuǎn)動(dòng)．
解答：AB桿受重力、繩子拉力以及鉸鏈對桿子的作用力處于平衡，合力為零，如圖，根據(jù)三力匯交原理，三個(gè)力的夾角互成120°，T=m_cg=m_ABg，則m_c=5kg．
假設(shè)桿AB不轉(zhuǎn)動(dòng)，則桿在重力力矩和拉力力矩的作用下平衡，重力力矩與之前比較不變，但拉力力矩變小，所以假設(shè)不成立，重力力矩大于拉力的力矩，桿AB順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．
故答案為：5kg，順時(shí)針．
點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地進(jìn)行受力分析，根據(jù)三力匯交原理求出繩子拉力的大小，以及靈活掌握力矩平衡問題．