问题标题:
细心的小华在修理自行车时,将撑脚支撑起来,车轮离开地面,用力推动一下运转灵活的车轮,车轮转动若干周后停止.多次试验,发现车轮总是车胎气门位置在下时停止.如图(F为车胎气
问题描述:
细心的小华在修理自行车时,将撑脚支撑起来,车轮离开地面,用力推动一下运转灵活的车轮,车轮转动若干周后停止.多次试验,发现车轮总是车胎气门位置在下时停止.如图(F为车胎气门).
(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)重心P不在轴心上时,当车轮高速转动时就会发生振动,影响机械的正常运行,严重的会造成事故.小华还发现小汽车车轮轮毂边缘一般都有一小块金属配重,关于这一小块金属配重,小华以下猜想正确的是:______.
A.调整车轮重心用的,应该选择密度大的材料
B.调整车轮重心用的,应该选择密度小的材料
C.装饰作用
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.如果图是一个质量为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.
(3)工人在飞轮边缘上的某点E处,焊接上质量为m=0.4kg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.
(4)请在图中标出E的位置.
(5)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)
范兴基回答:
(1)重心在最低点时,飞轮才能静止,因每次F都与转轴在同一水平面上,则说明重心应在轴心的正下方.
故选A.
(2)当车轮高速转动时就会发生振动,说明重心不稳,因此小汽车车轮轮毂边缘的这小块金属配重是调整车轮重心用的
在体积相同的情况下,密度大的材料质量大,从而可知其重力也越大,所以还应该选择密度大的材料
故选A.
(3)如果重心在轴心处,则停止时,飞轮可以停在任意位置,即F可能出现在任意位置.
故答案为:每次推动飞轮后,飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置;
(4)焊接金属块的目的是为了让重心上移,则应焊在重心与轴心的连线上,并且在重心的另一侧,故E点位置如图所示;
(见下图)
(5)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(如图所示),
根据杠杆平衡条件:Mgl=mgR,
解得:l=m
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