如图所示,abc为质量均匀的直角等边曲杆,曲杆可绕c端的光滑铰链,在竖直平面内转动。若施加在a端的力F始终竖直向上,在曲杆顺时针缓慢转动900(从实线转到虚线)的过程中,力F的力矩M大小的变化情况是
A.一直M减小
B.M一直增大
C.M先减小后增大
D.M先增大后减小
答案:D
曲杆的重心在ac连线的中点处,设ac的长度为L,重量为G,ac与竖直方向的夹角为,根据力矩平衡可得
在移动过程中
在增大,所以M在增大,当
=90°时达到最大,之后再向上拉动,
减小,所以M减小,故M先增大后减小,D正确。