質量為10kg,長2m的不均勻細桿,兩端用細繩懸于天花板上的O點.在距B端0.3m處掛一質量為3kg的重物,桿恰好保持水平.已知桿AB與兩繩間夾角分別為30°和60°(如圖所示),求桿重心距A端的距離.
解:如圖所示,取O為支點,設重心在C處
LOB=LAB?sin30°=1米
LDB=LOB?sin30°=0.5米
則重物的力臂L物=DB-0.3m=0.2m
則由杠桿的平衡條件可知:
G桿L桿=G物L物
100×L桿=30×(DB-0.3)
解得L桿=0.06m
即LDC=0.06m
則重心到A端的距離:LAC=LAD-LDC=1.44m
答:桿重心距A點的距離為1.44m.
AB及重物繞O點轉動,故O點為支點,則由圖可知重物的力臂,利用幾何關系可求得各力的力臂大小,則根據杠桿的平衡條件可先求得桿重力的力臂,則由幾何關系可確定出重心的位置.
點評:本題考查杠桿的平衡條件,重點在于能否正確分析題中的幾何關系,并能正確的找出力臂.
聯系生活——學習物理妙招:長度測量:太薄太短少積多,圓形彎屈細線法。