Question

如圖所示，桿OA在O處用鉸鏈連接，桿與剎車橡皮B連在一起，桿長為L，橡皮B的厚度為d，且位于桿的中點，當輪C順時針轉動與逆時針轉動時所需制動力矩相同，則一位同學認為在桿的A端所加制動力F_A也相等，你認為正確嗎？請加以判斷，并說明理由（桿與橡皮的重均為G）．

Answer 1

分析：當輪C順時針轉動與逆時針轉動時，橡皮受力方向相反，摩擦力產生相反方向的力矩．

解答：解：錯誤，該同學沒有考慮到剎車時兩種情況中由于橡皮受力方向相反而使得摩擦力產生相反方向的力矩．
正確解法：題設制動力矩相等，M=fR=μNR，因為μ、R相等，所以N相等
當輪順時針轉動時，對桿由固定轉動軸物體平衡
 FL+2G×

1

2

L-N×

1

2

L-fd=0
當輪逆時針轉動時，同理可得   F′L+2G×

1

2

L-N×

1

2

L+fd=0
比較兩式可得 F＞F′，則兩種情況下在A端所加制動力不相等．
答：兩種情況下在A端所加制動力不相等．

點評：本題考查分析錯誤的能力．從分析輪C順時針轉動與逆時針轉動橡皮受力方向相反找出原因．