Question

16．一個學(xué)生平衡了一把掃帚15g他將手指放在距離掃帚手柄末端1.4m處，如果將一個400g的重物放置在手柄末端，這個學(xué)生將手指放在哪，可使掃帚再次平衡？

Answer 1

分析 將一物體橫放在水平放置的支架上時，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，說明與支架的接觸點(diǎn)則為物體的重心；然后根據(jù)杠桿平衡的條件確定支點(diǎn)的位置．

解答 解：由于當(dāng)將手指放在距離掃帚手柄末端1.4m處平衡了一把掃帚，則此處A點(diǎn)為掃帚的重心；
如圖：

將一個400g的重物放置在手柄末端，設(shè)使掃帚再次平衡的位置O點(diǎn)距離掃帚手柄末端為L₁，從圖中可以看出以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)，則由杠桿平衡的條件可得：
G_物L₁=GL₂，由于L₂=AB-L₁，G=mg，
則m_物gL₁=mg（L-L₁），
所以，L₁=$\frac{mL}{m+{m}_{物}}$=$\frac{15g×1.4m}{15g+400g}$≈0.051m=5.1cm．
答：這個學(xué)生將手指放在距離掃帚手柄末端5.1cm處，可使掃帚再次平衡．

點(diǎn)評 掌握杠桿平衡的條件，會利用平衡法確定不規(guī)則物體的重心．