试题
题目:
一根粗细均匀的杠杆可绕中点O自由转动.杆上挂有质量不等的物体A和B,此时杠杆处于平衡状态,如图所示,现将物体A、B同时向支点移动相同的距离,此时杠杆将( )
A.仍能平衡
B.不能平衡,左端下降
C.不能平衡,右端下降
D.无法判断
答案
C
解:原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力,其对应的力臂分别为OC、OD,
根据杠杆的平衡条件可得:m
A
gOC=m
B
gOD,由图示可知,OC<OD.所以:m
A>
m
B
,
当向支点移动相同的距离△L时,两边的力臂都减小△L,此时左边的力矩为:m
A
g(OC-△L)=m
A
gOC-m
A
g△L,
右边的力矩为:m
B
g(OD-△L)=m
B
gOD-m
B
g△L,由于m
A>
m
B
,所以m
A
g△L>m
B
g△L;
所以:m
A
gOC-m
A
g△L<m
B
gOD-m
B
g△L.
因此杠杆将向悬挂B物体的一端即右端倾斜.
综上分析故选C.
考点梳理
考点
分析
点评
杠杆的平衡条件.
根据杠杆原来处于平衡状态,利用图示杠杆的力臂关系,根据杠杆平衡条件得到物体AB的质量大小关系;
根据条件的变化,分别表示出杠杆作用两边的力矩:力和力臂的乘积.比较力矩的大小,即可确定杠杆是否平衡.
根据杠杆第一次处于平衡状态,利用杠杆的平衡条件,得到物体A、B的质量大小关系,然后根据现在的条件表示两者力矩,利用推导出物体的质量关系,结合力臂的变化,得出两个力矩的大小关系,从而确定杠杆的偏转方向.这是此题的解题思路.
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