Question

用輕質細線把兩個質量未知的小球懸掛起來，如圖12所示，今對小球a持續施加一個向左偏下30°的恒力，并對小球b持續施加一個向右偏上30°的同樣大的恒力，最后達到平衡.表示平衡狀態的圖可能是圖13中的（    ）

圖12

圖13

Answer 1

A

解析：本題考查應用物體的平衡條件處理連接體平衡問題.可用整體法或隔離法進行分析.

解法一：將a、b兩球及兩球間的繩看作一個物體系統，以這個系統為研究對象.因為作用在a、b上的恒力等大反向，其合外力平衡，而a、b受的重力豎直向下，要保持平衡，故a受到懸點的細繩的力必然沿豎直方向向上.故選項A正確.

解法二：也可以分別將a、b隔離進行受力分析，分別對a、b兩球列出水平分力的平衡方程即可.以C圖為例，受力如圖所示.

對a：水平方向有F₁cos30°=F_acosα+F_bcosβ

對b:水平方向有F_bcosβ=F₂cos30°

因為F₁=F₂，所以F_αcosα=0

由于F_a≠0，故α=90°

故選項A正確.