Question

質(zhì)量均勻的硬直桿AB、CD分別可繞A、C軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，O為鉸鏈．當(dāng)兩桿在如圖所示的位置上恰好平衡時(shí)，桿CD對(duì)桿AB的作用力方向有可能是圖中的

1. A.
   T₁
2. B.
   T₂
3. C.
   T₃
4. D.
   T₄

Answer 1

D
分析：以CD桿為研究對(duì)象，以C點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，分析除C點(diǎn)以外的受力情況及力矩方向，根據(jù)力矩平衡條件分析AB對(duì)CD的作用力在什么方向時(shí)，CD才能平衡，再由牛頓第三定律確定桿CD對(duì)桿AB的作用力方向．
解答：以CD桿為研究對(duì)象，以C點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，除C點(diǎn)以外CD受到重力和AB的作用力．
A、若桿CD對(duì)桿AB的作用力方向沿T₁方向，則AB對(duì)CD的作用力方向斜向右下方，相對(duì)于轉(zhuǎn)軸C的力矩為順時(shí)針?lè)较�，重力的力矩方向也沿順時(shí)針?lè)较颍瑒tCD將沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，與題意不符．故A錯(cuò)誤．
B、若桿CD對(duì)桿AB的作用力方向沿T₂方向，則AB對(duì)CD的作用力方向豎直向下，相對(duì)于轉(zhuǎn)軸C的力矩為順時(shí)針?lè)较�，重力的力矩方向也沿順時(shí)針?lè)较�，則CD將沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，與題意不符．故B錯(cuò)誤．
C、若桿CD對(duì)桿AB的作用力方向沿T₃方向，則AB對(duì)CD的作用力方向沿CD桿向下，相對(duì)于轉(zhuǎn)軸C的力矩為零，重力的力矩方向也沿順時(shí)針?lè)较�，則CD將沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，與題意不符．故C錯(cuò)誤．
D、若桿CD對(duì)桿AB的作用力方向沿T₄方向，則AB對(duì)CD的作用力方向相對(duì)于轉(zhuǎn)軸C的力矩為逆時(shí)針?lè)较�，而重力的力矩方向沿順時(shí)針?lè)较颍珻D能保持平衡，符合題意．故D正確．
故選D
點(diǎn)評(píng)：本題首先要靈活選擇研究對(duì)象CD，其次要分析CD除轉(zhuǎn)軸C以外的受力情況，根據(jù)力矩平衡條件進(jìn)行分析．