不倒翁是一種兒童玩具，上半部為空心殼體，質量較小，下半部分是一個實心的半球體，質量較大，不倒翁的重心O（重力作...

問題詳情：

不倒翁是一種兒童玩具，上半部為空心殼體，質量較小，下半部分是一個實心的半球體，質量較大，不倒翁的重心O（重力作用點）就在半球體之內（如圖*為豎立狀態），下面的半球體和支撐面之間有一個接觸點，用手輕輕推一下不倒翁，使它往右方向擺動至某一位置（如圖乙）不倒翁不會倒下，會自動立起來。

請你從力和槓桿平衡條件的角度分析圖*豎立和圖乙不會倒下的原因？（不倒翁底部為圓形，摩擦力可忽略不計，分析時可畫圖輔助説明）。

【回答】

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【解析】

圖*中不倒翁的重力和支持力在同一直線上，大小相等、方向相反，是一對平衡力，處於平衡狀態，所以不會倒下；圖乙重力和支持力不在同一直線上，以接觸點O′為支點，支持力的力臂為零，重力的力臂不為零，根據槓桿的平衡條件知，重力和重力的的力臂乘積大於支持力和力臂的乘積，所以不倒翁向左擺動，不會倒下。

知識點：槓桿

題型：簡答題