Question

在機(jī)械制造中有一個(gè)給大飛輪定重心的工序，該工序的目的是使飛輪的重心發(fā)生微小的位移，以使它準(zhǔn)確位于軸心上，如圖所示，一個(gè)質(zhì)量M=80kg、半徑R=0.6m的金屬大飛輪可在豎直平面內(nèi)繞軸心（圖中兩條點(diǎn)畫線的交點(diǎn)）自由轉(zhuǎn)動(dòng)，用力推動(dòng)一下大飛輪，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)若干周后停止，多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)飛輪邊緣上的標(biāo)記F總是停在圖示位置。
（1）根據(jù)以上情況，可以初步確定飛輪重心P可能在圖中

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A．軸心正下方的某一位置
B．軸心左側(cè)的某一位置
C．軸心右側(cè)的某一位置

（2）工人在飛輪邊緣上的某點(diǎn)E處，焊接上質(zhì)量m=0.4kg的金屬塊后，再用力推動(dòng)飛輪，當(dāng)觀察到__________________________時(shí)，說明飛輪的重心已調(diào)整到軸心上了。
（3）請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出E的位置。
（4）試求調(diào)整前飛輪的重心P到軸心的距離l。（提示：利用杠桿平衡條件）

Answer 1

（1）A
（2）每次推動(dòng)飛輪后，飛輪邊緣上的標(biāo)記F可以停在任意位置
（3）E點(diǎn)位置如圖甲所示．
（4）考慮到調(diào)整后，E點(diǎn)可以停在任意位置，那么當(dāng)飛輪的重心P和焊接點(diǎn)E轉(zhuǎn)動(dòng)到同一水平線上時(shí)（如圖乙所示），根據(jù)杠桿平衡條件得Mgl=mgR，解得l=mR/M =0.4kg×0.6m/（80kg） =3×10^-3m=3mm。