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(2014•浦东新区一模)一质量分布均匀的半圆形弯杆OAB,可绕水平轴O在竖直平面内无摩擦转动.在B点施加一个始终垂直于OB的力F,使其缓慢逆时针旋转90°,则此过程中()A.力F不断

题目详情
(2014•浦东新区一模)一质量分布均匀的半圆形弯杆OAB,可绕水平轴O在竖直平面内无摩擦转动.在B点施加一个始终垂直于OB的力F,使其缓慢逆时针旋转90°,则此过程中(  )

A.力F不断减小
B.力F先增大后减小
C.重力对轴O的力矩不断减小
D.力F对轴O的力矩先增大后减小
▼优质解答
答案和解析
以O点为支点,拉力F有力矩,重力也有力矩;根据力矩平衡条件,有:
F•2R=mg•R,
解得:F=
1
2
mg;
保持力F始终垂直于OB,在F作用下使薄板绕A点沿逆时针方向缓慢转动,直到OB到达竖直位置的过程中,重心与O点的水平距离先变大后变小,即重力的力矩先变大后变小;而拉力的力矩一直等于2R;根据力矩平衡条件,有:F•2R=mg•x  由于x先变小后变大,故F先变大后变小;
故AC错误,B正确;
F对O的力矩为F•OB,OB不变,所以力F对轴O的力矩先增大后减小,故D正确;
故选:BD