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如圖所示,是我校物理興趣活動小組設計的一個健身器材,它是由一個質量為m1、長為2L的木棒和一個質量為m2、半徑為R 的球體組成,同學們在活動中利用所學物理知識找出了該器材的重心.你能確定重心點O到A端的距離L嗎?請推導并寫出L與已知量的關系式.

【答案】分析:在物體的重心位置把物體支起,由于重力過支點,物體只在重力作用下,物體可以平衡,根據杠桿平衡條件分析答題.
解答:解:設物體的重心位置在O點,如圖所示,
如在O點支起該物體,物體能在水平位置平衡.
則木棒的力臂為L1=L-L       ①,
球體的力臂L2=2L-L+R      ②,
根據杠桿平衡條件得:F1L1=F2L2,
即:m1g(L-L)=m2g(2L-L+R)  ③,
將①②代入③解得:該器材的重心點O到A端的距離
L=,
答:重心點O到A端的距離L=
點評:本題考查了應用杠桿平衡條件確定物體的重心位置,難度較大,知道在物體的重心點位置把物體支起,物體能在水平位置平衡、熟練應用杠桿平衡條件即可正確解題.
練習冊系列答案
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