EJU 2026 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
④

解析摘要

标准解析

以拐角为轴先求右端拉力

把棒和小物体当作一个整体,它受到五个竖直力:向上的 FF、TT,向下的竖直段重力 MgMg、水平段重力 MgMg 和小物体重力 mgmg。两个未知量 FF、TT,需要两条平衡条件:合力为零、合力矩为零。

转轴选在拐角 O 最省事。接触点在 O 的正下方,所以 FF 的作用线通过 O;竖直段是均匀棒,重心也在这条竖直线上。它们对 O 的力臂都是零,力矩式里只剩下水平段上的力:

TL=Mg⋅L2+mg⋅L2TL=Mg\cdot\frac{L}{2}+mg\cdot\frac{L}{2}

水平段的重心和小物体都在水平段中点,距 O 为 L/2L/2。于是 T=12(M+m)gT=\dfrac{1}{2}(M+m)g。

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