EJU 2008 年第 1 回 物理 第 1 题

考点
刚体的平衡与力矩
领域
力学
难度
中等
标准答案
②

解析摘要

标准解析

两次悬挂给出同一重心

板静止悬挂时,对悬点取力矩,细线拉力在悬点作用,力矩为0;重力若不沿通过悬点的铅垂线作用,就会产生转动力矩。因此重心必须位于悬点正下方。

在图2(a)中把P上方细线沿竖直方向向下延长,在板上得到第一条重心候选线;图2(b)中将Q上方细线同样延长,得到第二条候选线。两次悬挂不能改变板的质量分布,所以它们约束的是板上同一个固定点。

利用虚线网格和标记,把两条线还原到图1的同一块板上,交点最接近B。第一条线经过B、C附近,仅看它容易犹豫;第二次悬挂中B在Q较近的正下方,联合后定位到B附近。

板密度不均匀,所以轮廓中心、面积中心不能替代重心。题目问“最接近”,不要求交点恰好落在某个黑点上;应取两条物理约束线的交会附近,而非仅比较某一次图上的上下位置。

两次图上的交线不能直接画在同一张纸的竖直方向上比较,因为板姿态不同;应先把线当作板上的痕迹,再按网格摆回同一姿态。细线给的是外界铅垂方向,标记给的是板内参照,两者角色不同。

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