如图所示,某轻质杆AOB可绕O点在竖直平面内转动,且OA与OB的夹角始终保持不变,A端通过细绳系一质量为1千克的秤盘,B端固定一平衡球。当秤盘中不放物品时,OA杆恰好成水平,OB杆与竖直方向夹角为α(α=30°);当秤盘中放入一物体时,OB与竖直方向的夹角增大了60°那么该物体的质量为( )
A.1千克 B.2千克
C.3千克 D.4千克
答案:C
解析:当不放重物时,OA水平,OB与竖直方向成30°夹角,根据杠杆的平衡条件可得出两侧的力矩平衡,可表示为
m盘×g×OA=mB×g×sin30°×OB﹣﹣(1)
当盘中放入重物后,OB旋转了60°,因此水平,OA′与竖直方向的夹角变为30°,同样根据杠杆的平衡条件,两侧的力矩平衡,可得
(m盘+m物)×g×sin30°×OA=mB×g×OB﹣﹣(2)
将(1)(2)组成方程组,解得
m物=3kg。
故选项C符合题意。
故选:C。
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