一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右

2025-12-09 学习互助 万阅读 投稿:本站作者
最佳答案一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右

一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右端与桌边相齐(如图所示).在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边 [L/3],在板A移动过程中,下列说法正确的是( ) …YQL雨露学习互助

一块均匀木板在水平桌面上的平衡分析

一块长度为L、质量分布均匀的木板A被水平放置在光滑的桌面上,其右端与桌沿对齐或略微伸出,这是一个经典的静力学问题模型。木板的质量均匀分布意味着其重心精确地位于木板的几何中心,即距离两端均为L/2的位置。当木板完全置于桌面上时,桌面提供的支持力与木板的重力大小相等、方向相反,且作用线通过重心,因此木板处于稳定的平衡状态。此时,木板与桌面之间的接触面各处压力均匀,整个系统受力平衡。YQL雨露学习互助

木板伸出桌面时的临界状态

若将木板A缓缓向右水平推移,使其右端逐渐伸出桌面,系统的平衡条件将发生变化。随着伸出部分长度的增加,木板的重心位置虽然仍在木板本体上,但支持力的作用区域却逐渐向左缩小至桌面边缘以内。当伸出长度达到某个临界值时,木板的重力作用线恰好通过桌面的支撑边界(即桌沿)。此时,桌面提供的支持力全部集中于左侧边缘一点,木板处于即将翻倒的临界平衡状态。通过力矩平衡分析可以计算出这一临界长度:设伸出桌面部分的长度为x,则留在桌面上的长度为L-x。以桌沿为支点,重力矩与支持力矩平衡,即木板重力乘以重心到支点的距离((L/2) - (L-x))等于零,计算可得临界条件下x = L/2。也就是说,当木板伸出桌面的长度超过其总长度的一半时,木板将失去平衡而翻倒。YQL雨露学习互助

这个原理在日常生活中有着广泛的应用,例如在堆放货物、设计悬挑结构时,都必须考虑重心与支撑面的相对位置以确保稳定。它直观地演示了力矩平衡与稳定性的基本物理规律,即物体的稳定程度取决于其重心投影是否落在支撑面之内。对于这块均匀木板A而言,确保其重心投影始终留在桌面的接触区域内,是维持其不翻倒的关键。YQL雨露学习互助

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