OA是一根长为l，质量为m的均匀铁棒，可绕O点的轴自由转动，问：当外力F将它拉到如图所示位置的过程中，该棒所受的重力是否改变？重力对O点的力臂和力矩是否改变？怎样改变？F对O点的

Question

OA是一根长为l，质量为m的均匀铁棒，可绕O点的轴自由转动，问：当外力F将它拉到如图所示位置的过程中，该棒所受的重力是否改变？重力对O点的力臂和力矩是否改变？怎样改变？F对O点的力臂和力矩是否改变？怎样改变？

Answer 1

转动过程铁棒的质量m不变，铁棒受到的重力：G=mg大小不变，方向始终竖直向下，方向不变，则铁棒的重力不变；
设铁棒与竖直方向夹角为θ，重力对O点的力臂：L_G=(1)/(2)lsinθ，由于l不变而θ增大，则重力的力臂增大；
重力的力矩：M_G=mgL_G=(1)/(2)mglsinθ，由于l、m都不变而θ增大，重力对O点的力矩变大；
力F对O点的力臂：L_F=lcosθ，由于l不变而θ增大，则F的力臂减小；
由杠杆平衡条件可得：M_F=M_F，由于重力力矩变大，则力F的力矩变大；
答：该棒所受的重力不变；重力对O点的力臂增大，重力的力矩增大；
F对O点的力臂减小，力F的力矩增大．