- 试题详情及答案解析
- （2014•浦东新区二模）如图所示，一形状不规则、质量分布不均匀的棒，可绕固定转轴O在竖直面内自由转动，当棒自由平衡时下端A恰位于转轴O点正下方．现用水平恒力F作用于A端，在转动角度小于90°的过程中（ ）
A.棒的重力力矩先减小后增大
B.恒力F的力矩先减小后增大
C.棒转动的角速度先增大后减小
D.棒上A、B两点线速度方向始终相同- 答案：C
- 试题分析：当棒自由平衡时下端A恰位于转轴O点正下方，说明重心在AO连线上，重力和支持力平衡，重力力矩为零，
当棒从竖直位置缓慢转动的过程中，以O点为转轴，重力的力臂增大，其力矩增大，恒力力臂减小，然后根据力矩关系判定运动状态．
解：当棒自由平衡时下端A恰位于转轴O点正下方，说明重心在AO连线上，重力和支持力平衡，重力力矩为零，当棒从竖直位置缓慢转动的过程中，以O点为转轴，重力的力臂增大，其力矩增大，恒力从最大开始力臂减小，F力矩减小，当重力力矩小于F力矩时，棒转动的角速度增大，当重力力矩大于F力矩后，角速度又减小，故AB错误，C正确；
D、因为棒的不规则，棒上A、B两点线速度方向不始终相同，故D错误；
故选：C
点评：本题是动态变化问题，关键分析重力的力矩与F力矩的关系，当力为恒力时，只注意力臂的变化即可．