质量为10kg,长2m的不均匀细杆,两端用细绳悬于天花板上的O点.在距B端0.3m处挂一质量为3kg的重物,杆恰好保持水平.已知杆AB与两绳间夹角分别为30°和60°(如图所示),求杆重心距A端的距离.
解:如图所示,取O为支点,设重心在C处
LOB=LAB?sin30°=1米
LDB=LOB?sin30°=0.5米
则重物的力臂L物=DB-0.3m=0.2m
则由杠杆的平衡条件可知:
G杆L杆=G物L物
100×L杆=30×(DB-0.3)
解得L杆=0.06m
即LDC=0.06m
则重心到A端的距离:LAC=LAD-LDC=1.44m
答:杆重心距A点的距离为1.44m.
AB及重物绕O点转动,故O点为支点,则由图可知重物的力臂,利用几何关系可求得各力的力臂大小,则根据杠杆的平衡条件可先求得杆重力的力臂,则由几何关系可确定出重心的位置.
点评:本题考查杠杆的平衡条件,重点在于能否正确分析题中的几何关系,并能正确的找出力臂.
联系生活——学习物理妙招:长度测量:太薄太短少积多,圆形弯屈细线法。