Question

用輕質(zhì)細(xì)線把兩個(gè)質(zhì)量未知的小球懸掛起來，如圖所示，今對(duì)小球a持續(xù)施加一個(gè)向左偏下30°的恒力，并對(duì)小球b持續(xù)施加一個(gè)向右偏上30°的同樣大的恒力，最后達(dá)到平衡，表示平衡狀態(tài)的圖可能是（    ）

Answer 1

解析：（方法一）用整體法求解

    以a、b兩球及連接a、b球間的繩為一系統(tǒng)，因?yàn)槭┘釉赼、b兩球上的兩個(gè)恒力F等值反向，所以這兩個(gè)力的合力為零，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).由于它們所受重力是豎直向下的，所以連接懸掛點(diǎn)及a球的那段繩也必然是豎直的，所以，四個(gè)圖中只有A圖正確.

（方法二）用隔離法求解

    我們也可以用隔離法對(duì)a、b小球進(jìn)行受力分析，也會(huì)得到同樣的結(jié)論.以C圖為例，列出兩小球的水平平衡方程（β為上段繩與豎直方向夾角，α為下段繩子與水平方向夾角）：

    對(duì)a：F₁cos30°=T₁sinβ+T₂·cosα

    對(duì)b：F₂cos30°=T₂cosα

    因?yàn)镕₁=F₂,所以T₁·sinβ=0

    而T₁≠0，所以β=0°，故只有A圖正確.

答案：A