重心在哪里
2016-05-23李晓然
试题与研究·教学论坛 2016年12期
关键词:质量
李晓然



重心是物体各部分所受重力的等效作用点,并不是实际存在的特殊点。我们知道,它可以在物体上,也可以不在物体上。那么,如何确定物体的重心在哪里呢?
一、定性法
质量分布均匀、形状规则的物体的重心在它的几何中心,如矩形的平面物体,重心在两对角线的交点。
二、支撑法
在粗略计算中,要找到物体的重心,可以用一个手指将物体支撑静止,手指所托位置即重心的大概位置。如圆珠笔的重心可以用支撑法确定。
三、悬挂法
物体的重力作用线一定过重心,故薄板形物体的重心可以用悬挂法确定:
(1)将物体通过A点悬挂,静止时,做出过A点的竖直线AB;
(2)将物体通过D点悬挂,静止时,做出过D点的竖直线DE;
(3)AB与DE的交点即薄板形物体的重心位置。
进一步讨论:物体的重力作用线一定过重心,并且重力的作用线一定是竖直线,在具体的问题中可以利用到这点进行处理。
例1:一个半径为R的圆球,已知其重心不在球心上,现将它置于水平地面上,静止时球与地面的接触点为A,若把它置于倾角为30°的粗糙斜面上静止时(不发生滚动),0A线水平,球与斜面的接触点为B,已知劣弧AB对应的圆心角为60°,那么圆球重心离球心O的距离是多少?
分析:如甲图所示,当球在水平地面上时,重心一定在过A点的竖直线上,即OA线上;当球在斜面上时,重心一定在过B点的竖直线上,作过B点的竖直线,交OA于C点,根据悬挂法的结论可得,球的重心即C点。
四、杠杆法
例2:用一根长为L的轻质细杆连接两小球m1,m2,忽略小球大小,且m1=2m2,求这个物体的重心在什么位置。……
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