题目
刚体定轴转动中关于力矩,下列说法错误的是 ()A. overrightarrow(M) = overrightarrow(r)times overrightarrow(F) B. overrightarrow(M) = overrightarrow(F)times overrightarrow(r) C. 单位是N.mD. 方向符合右手螺旋关系
刚体定轴转动中关于力矩,下列说法错误的是 ()
A. $$ $\overrightarrow{M}\ \ = \overrightarrow{r}\times \overrightarrow{F}$ $$
B. $$ $\overrightarrow{M}\ \ = \overrightarrow{F}\times \overrightarrow{r}$ $$
C. 单位是N.m
D. 方向符合右手螺旋关系
题目解答
答案
B. $$ $\overrightarrow{M}\ \ = \overrightarrow{F}\times \overrightarrow{r}$ $$
解析
本题考查刚体定轴转动中力矩的基本概念,需掌握力矩的定义式、方向判断及单位。关键点在于:
- 力矩的矢量表达式:力矩是位置向量$\overrightarrow{r}$与力$\overrightarrow{F}$的叉乘,即$\overrightarrow{M} = \overrightarrow{r} \times \overrightarrow{F}$;
- 叉乘的顺序:$\overrightarrow{r} \times \overrightarrow{F}$与$\overrightarrow{F} \times \overrightarrow{r}$方向相反;
- 单位与方向:单位是牛顿·米(N·m),方向由右手螺旋定则确定。
错误选项的突破口在于叉乘顺序的判断。
选项分析
选项A:$\overrightarrow{M} = \overrightarrow{r} \times \overrightarrow{F}$
- 正确。力矩的定义式为$\overrightarrow{M} = \overrightarrow{r} \times \overrightarrow{F}$,符合叉乘顺序。
选项B:$\overrightarrow{M} = \overrightarrow{F} \times \overrightarrow{r}$
- 错误。叉乘不满足交换律,$\overrightarrow{F} \times \overrightarrow{r} = -\overrightarrow{r} \times \overrightarrow{F}$,与力矩定义式方向相反。
选项C:单位是N·m
- 正确。力矩的单位由力(N)和长度(m)的乘积决定。
选项D:方向符合右手螺旋关系
- 正确。力矩方向由右手螺旋定则确定,与$\overrightarrow{r} \times \overrightarrow{F}$的方向一致。