EJU 2013 年第 1 回 物理 第 2 题

考点
刚体的平衡与力矩
领域
力学
难度
困难
标准答案
①

解析摘要

标准解析

利用切线几何确定法向力的力臂

取整根杆为研究对象,并以 A 点为转轴。这样地面对杆在 A 点的作用力通过转轴,力矩为零。

  1. 由接触条件写出 ABAB

    B 点处杆与圆弧相切,因此半径 LBLB 垂直于杆,也垂直于 ABAB。三角形 ABLABL 在 B 点为直角,且 ALAL 沿水平地面,故 A 点夹角为 θ\theta。于是

    tan⁡θ=LBAB=rAB,AB=rcot⁡θ\tan\theta=\frac{LB}{AB}=\frac{r}{AB},\qquad AB=r\cot\theta

    。

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