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考点分析

力矩

爱德思国际 A-Level · 物理 · 单元 1 · WPH11 力学与材料 · 18 分钟

考点分析

19道

2019年1月–2025年6月 · 约占 WPH11 的 8.6%

这 19 套卷里，17 套考到了力矩或重心。最常考的是对一个支点取矩，求出另一个力，或者求出重心的位置。

年份分布

2
'19
2
'20
4
'21
2
'22
3
'23
4
'24
2
'25

题型拆解

一道题可以同时算进两类，所以加起来超过 19。

  • 12道对支点取矩，算出一个数支点上的力力矩是 0，方程里消掉它，再求另一个力或一段距离。
  • 7道先写一句定义centre of gravity、principle of moments，或平衡的两个条件。常放在计算前面，1 到 2 分。
  • 5道力不跟杆垂直x 用垂直距离，或 FL sin θ。把杆长直接乘上去会错。
  • 6道判断会不会翻，或解释为什么一边的力更小比较两个力矩，或者说明力臂更长所以力更小。有的要算，有的只解释。

高频考点

  • 均匀物体，对支点取矩

    出现最多。物体是 uniform，重量在中点。对铰链、轮子或支点取矩，这个力的垂直距离是 0。然后解另一个力，或解重心到支点的距离。手推车、桥、门、木板、天平都是这一类。

  • centre of gravity 的那句英文

    The point at which the weight of the object may be considered to act. 2024 年 6 月的选择题四个选项里，对的就是这句。写成 mass is located 不得分。

  • θ 不是 90°

    肌肉、拉线和脚踏板都这样考。垂直距离不是杆长。θ 从 0° 增到 90° 时，要先看垂直距离变大还是变小，再说法的大小。

原题

  • WPH11 · 2019年6月 · Q157 分

    用均匀梁模拟前臂，估计长度，求肱二头肌的张力 T。

    斜的力

  • WPH11 · 2019年10月 · Q1411 分

    船倾斜后，重力和浮力错开距离 d，解释这个力矩；重心再高一点会怎样。

    会不会翻

  • WPH11 · 2020年1月 · Q136 分

    说出 centre of gravity；解释书伸出超过一半为什么会掉下去。

    定义

  • WPH11 · 2020年10月 · Q136 分

    旗杆和斜向铝线。对墙角 O 取矩，判断线会不会断。

    斜的力

  • WPH11 · 2021年1月 · Q115 分

    均匀木板，两端站人。画力，求使木板平衡的距离 x。

    取矩求数

  • WPH11 · 2021年6月 · Q16(a)3 分

    赛车静止时，对车轴取矩，求两个支反力。后面的加速不是力矩。

    取矩求数

  • WPH11 · 2021年10月 · Q51 分

    选择题。四根梁里，哪一种摆法不可能平衡。

    会不会翻

  • WPH11 · 2021年10月 · Q199 分

    遮阳伞会被风吹翻。先比较两个力矩，再用 44° 的绳子对底座中心取矩。

    斜的力

  • WPH11 · 2022年6月 · Q136 分

    衣钩。先补一个平衡所需的力，再判断能不能挂超过两件衣服。

    取矩求数

  • WPH11 · 2022年10月 · Q137 分

    手推车。解释为什么 P 比 R 小，再求重心到轮子的水平距离。

    取矩求数

    看这道原题

  • WPH11 · 2023年1月 · Q138 分

    石板搁在台阶上。先说平衡是什么意思，再求脚上的最小力。

    取矩求数

  • WPH11 · 2023年6月 · Q19(b)5 分

    起重机。配重怎么移，负载推到梁端会不会翻。前面的电机效率不算力矩。

    会不会翻

  • WPH11 · 2023年10月 · Q158 分

    阁楼梯子。先定义 centre of gravity，再解释它为什么停住，最后求转动木板的力。

    定义

  • WPH11 · 2024年1月 · Q1816 分

    门和两个铰链。定义重心，证明水平分力大约 40 N，再说明铰链靠近后力怎么变。

    取矩求数

  • WPH11 · 2024年6月 · Q71 分

    选择题。重心是重量可以看成作用的那一点，不是质量所在的点。

    定义

  • WPH11 · 2024年6月 · Q1810 分

    桥上的货车。对 X 取矩，求两根柱子的力 P 和 Q。

    取矩求数

  • WPH11 · 2024年10月 · Q135 分

    自行车脚踏。θ = 24° 时求力矩，再解释 θ 增大到 90° 时链子上的力怎么变。

    斜的力

  • WPH11 · 2025年1月 · Q168 分

    称米的天平。先写平衡条件，再判断挪动盘子以后是不是三份米。

    取矩求数

  • WPH11 · 2025年6月 · Q199 分

    自行车架。写出 principle of moments，求垂直于杆的最小力，再比较竖直用力有什么不同。

    斜的力

2020 年 6 月没有 WPH11。2019 年 1 月和 2022 年 1 月的卷子扫过，没有力矩题。2023 年 10 月 Q9 是两根绳子吊箱子的矢量平衡，没有取矩，没有算进来。8.6% 是这些题的分数除以 19 套卷的 1520 分；只占一道大题一部分的，按那一部分计。