高中物理力矩平衡
力矩平衡难点（1）从实际背景中构建有固定转动轴的物理模型（2）灵活恰当地选取固定转动轴（3）将转动模型从相关系统（连结体）中隔离分析等
物体平衡条件注意点：实际上一个物体的平衡，应同时满足F合0和M合0。共点力作用下的物体如果满足F合0，同时也就满足了M合0，达到了平衡状态；而转动的物体只满足M合0就不一定能达到平衡状态，还应同时满足F合0方可。
1、如图所示，一根长为L的轻杆OA，可绕水平轴O在竖直平面内自由转动，左端A挂一质量为m的物体，从杆上一点B系一不可伸长的细绳，将绳跨过光滑的钉子C与弹簧K连接，弹簧右端固定，这时轻杆在水平位置保
持平衡，弹簧处于伸长状态，已知OBOC2L，弹簧伸长量恰等于BC，由3
此可知，弹簧的劲度系数等于______解析：
本题中根据给的图确定C点在O的正上方，则已知OBOC，可以得到BC2OB
物体的重力产生的力矩MG×OAmgL
已知弹簧伸长量ΔxBC，则弹簧的弹力FkΔxk22L3
光滑钉子C的效果可以等效为光滑的滑轮，则绳子BC的拉力就等于弹簧的弹力
绳子BC的拉力的力臂为O到BC的垂直距离，即为
2L
3
则绳子BC产生的力矩Mk22L×2L4kL2
3
39
根据力矩平衡，得到mgL4kL29
则k9mg4L
f2、如图所示是一种手控制动器，a是一个转动着的轮子，b是摩擦制动片，c是杠杆，O是其固定转动轴。手在A点施加一个作用力F时，b将压紧轮子，使轮子制动。若使轮子制动所需的力矩是一定的，则下列说法正确的是（）A、轮a逆时针转动时，所需的力F较小B、轮a顺时针转动时，所需的力F较小C、无论逆时针还是顺时针转动，所需的力F相同D、无法比较F的大小解析：如图所示，若轮子a逆时针转动，则此时轮子相对手柄b点是向上运动，则手柄的b点会给轮子向下的摩擦力。根据作用力和反作用力，轮子会给手柄一个向上的摩擦力f’。而手柄b点还会受到轮子的弹力N。分析力矩，则f’产生顺时针力矩，N产生逆时针力矩，A产生顺时针力矩。因此此时A点施加的力F较小。反之，若轮a顺时针转动，则轮a对手柄b的摩擦力向下，产生逆时针力矩，而弹力N始终产生逆时针力矩，因此此时需要的力F较大。故A正确。
3、如图所示，长为L质量为m的均匀木棒，上端用绞链固定在物体上，另一端放在动摩擦因数为μ的小车平台上，小车置于光滑平面上，棒与平台的夹角为θ，当：（1）小车静止时，求棒的下端受小车的支持力；（2）小车向左运动时，求棒的下端受小车的支持力；（3r