Question

18．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．如图所示，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．用力推动一下大飞轮，飞轮转动若干周后停止．多次试验，发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置
（1）根据以上情况，可以初步确定飞轮重心P可能在图中A
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）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，当观察到每次推动飞轮后，飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置的现象时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了
（3）请在图中标出E的位置．

Answer 1

分析 （1）转动物体静止时，重心应在最低处，由题目中的条件可确定出重心的大致位置；
（2）若重心在转轴处，则物体最后静止时F可在任意点，由此可知答案；
（3）焊接金属的目的是为了让重心回到转轴处，则应焊在重心所在的直径的最外侧．

解答 解：（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）如果重心在轴心处，则飞轮停止时，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；
（3）焊接金属块的目的是为了让重心上移，则金属块应焊在重心与轴心的连线上，并且焊接的位置在重心的上端，故E点位置如图所示：

故答案为：（1）A；
（2）每次推动飞轮后，飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置；
（3）E的位置如上图所示．

点评 此题将稳度与杠杆平衡条件联系在一起考查相关的知识点，有一定的拔高难度，需要我们对重心及转动的性质有足够的了解才能顺利求解．