EJU 2019 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

以悬点为转轴建立力矩平衡

把两根无质量棒和两个小球看作一个刚体。系统静止,因此不仅合力为零,而且对任意转轴的合力矩也为零;选悬挂的连接点为转轴最方便,因为绳子的拉力作用线通过该点,力矩为零。

  1. 确定两个重力的力臂

    重力均竖直向下,其力臂就是悬点到各重力作用线的水平距离。m1m_1 位于左侧,水平距离为 ℓ1sin⁡θ\ell_1\sin\theta。两棒互相垂直,故 ℓ2\ell_2 棒与竖直方向的夹角为 90∘−θ90^\circ-\theta;m2m_2 的水平距离为 ℓ2sin⁡(90∘−θ)=ℓ2cos⁡θ\ell_2\sin(90^\circ-\theta)=\ell_2\cos\theta。

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