不倒翁是一种儿童玩具,上半部为空心壳体,质量较小,下半部分是一个实心的半球体,质量较大,不倒翁的重心O(重力作...
问题详情:
不倒翁是一种儿童玩具,上半部为空心壳体,质量较小,下半部分是一个实心的半球体,质量较大,不倒翁的重心O(重力作用点)就在半球体之内(如图*为竖立状态),下面的半球体和支撑面之间有一个接触点,用手轻轻推一下不倒翁,使它往右方向摆动至某一位置(如图乙)不倒翁不会倒下,会自动立起来。
请你从力和杠杆平衡条件的角度分析图*竖立和图乙不会倒下的原因?(不倒翁底部为圆形,摩擦力可忽略不计,分析时可画图辅助说明)。
【回答】
见解析
【解析】
图*中不倒翁的重力和支持力在同一直线上,大小相等、方向相反,是一对平衡力,处于平衡状态,所以不会倒下;图乙重力和支持力不在同一直线上,以接触点O′为支点,支持力的力臂为零,重力的力臂不为零,根据杠杆的平衡条件知,重力和重力的的力臂乘积大于支持力和力臂的乘积,所以不倒翁向左摆动,不会倒下。
知识点:杠杆
题型:简答题
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