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物理必考一根粗细均匀的杠杆可绕中点O自由转动.杆上挂有质量不等的物体

2024-01-13 20:57:09信息公告471

一根粗细均匀的杠杆可绕中点O自由转动.杆上挂有质量不等的物体A和B,此时杠杆处于平衡状态,如图所示,现将物体A、B同时向支点移动相同的距离,此时杠杆将Auk物理好资源网(原物理ok网)

A.仍能平衡Auk物理好资源网(原物理ok网)

B.不能平衡,左端下降Auk物理好资源网(原物理ok网)

C.不能平衡,右端下降Auk物理好资源网(原物理ok网)

D.无法判断Auk物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

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试题解析

根据杠杆原来处于平衡状态,利用图示杠杆的力臂关系,根据杠杆平衡条件得到物体AB的质量大小关系;Auk物理好资源网(原物理ok网)

根据条件的变化,分别表示出杠杆作用两边的力矩:力和力臂的乘积.比较力矩的大小,即可确定杠杆是否平衡.Auk物理好资源网(原物理ok网)

解答:原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力,其对应的力臂分别为OC、OD,Auk物理好资源网(原物理ok网)

根据杠杆的平衡条件可得:mAgOC=mBgOD,由图示可知,OC<OD.所以:mA>mBAuk物理好资源网(原物理ok网)

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当向支点移动相同的距离△L时,两边的力臂都减小△L,此时左边的力矩为:mAg(OC-△L)=mAgOC-mAg△L,Auk物理好资源网(原物理ok网)

右边的力矩为:mBg(OD-△L)=mBgOD-mBg△L,由于mA>mB,所以mAg△L>mBg△L;Auk物理好资源网(原物理ok网)

所以:mAgOC-mAg△L<mBgOD-mBg△L.Auk物理好资源网(原物理ok网)

因此杠杆将向悬挂B物体的一端即右端倾斜.Auk物理好资源网(原物理ok网)

综上分析故选C.Auk物理好资源网(原物理ok网)

点评:根据杠杆第一次处于平衡状态,利用杠杆的平衡条件,得到物体A、B的质量大小关系,然后根据现在的条件表示两者力矩,利用推导出物体的质量关系,结合力臂的变化,得出两个力矩的大小关系,从而确定杠杆的偏转方向.这是此题的解题思路.Auk物理好资源网(原物理ok网)