如图为一个简易雨量测试仪，质量均匀的直杆AB外均匀包裹着海绵，直杆与干海绵的总质量

郭玉臣 2021-11-10 22:45

• 

  树友bs0ntu (最佳回答者)

  2021-11-12 12:47

  解析：

  （1）设直杆长为10L₀，直杆与干海绵重心在其几何中心，距B端长为5L₀，O不支点，故直杆与干海绵重力的力臂（阻力力臂）为：

  L₂＝5L₀﹣3L₀＝2L₀

  阻力

  G＝mg＝1.5kg×10N/kg＝15N，

  动力臂

  L₁＝3L₀，

  根据杠杆的平衡条件：

  G×2L₀＝F_B×3L₀，

  

  由力的作用是相互的，杆对绳子的拉力为10N，即绳子对滑轮向上的拉力为10N，因有两段绳子分担10N的拉力，由力的平衡，故与C相连的绳子对C竖直向下的拉力大小为：T5N，由力的相互性，绳子对C竖直向上的拉力大小为：T′＝5N，故重物C对地面的压力：

  F_压＝G_C﹣T′＝m_Cg﹣T

  ＝1kg×10N/kg﹣5N＝5N；

  （2）设吸收质量为m′的雨水，直杆开始绕O点旋转，

  则阻力

  F₂′＝（m′+1.5kg）g，

  动力为：

  F_B′＝2G_C＝2×1kg×10N/kg＝20N，

  根据杠杆的平衡条件：

  F₂′×2L₀＝F_B′×3L₀，

  即（m′+1.5kg）g×2L₀＝20N×3L₀，

  吸收雨水的质量：m′＝1.5kg时直杆开始绕O点旋转。

  故

  （1）晴天时，重物C对地面的压力是5N；

  （2）雨天时，海绵均匀吸收雨水，吸收1.5kg的雨水，直杆开始绕O点旋转。

  
  
  23 讨论(1)
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