Question

如图所示，是我校物理兴趣活动小组设计的一个健身器材，它是由一个质量为m₁长为2L的木棒和一个质量为m₂半径为R 的球体组成，同学们在活动中利用所学物理知识找出了该器材的重心。你能确定重心点O到A端的距离L₀吗？请推导并写出L₀与已知量的关系式。

 

Answer 1

【答案】

该器材的重心点O到A端的距离

【解析】证明：如图所示，

如在O点支起该物体，物体应能在水平位置平衡。

则：木棒的力臂为L₁=L₀－L ,  球体的力臂为L₂=2L－L₀＋R , …………1分

根据杠杆平衡条件：F₁L₁=F₂L₂…………………………1分₊

∴m₁g(L₀－L)=m₂g(2L－L₀＋R), ……………………………1分

解方程得：

该器材的重心点O到A端的距离     ………1分