题目内容
如图所示,光滑圆环固定在竖直平面上,环上穿过带孔小球A、B,两球用轻绳系着,平衡时细绳与水平方向的夹角为30°,此时球B恰与环心O在同一水平面上,求A球与B球的质量之比.
分析:先以B球研究对象,分析受力情况,根据平衡条件求出细绳对B球的拉力.再对A球研究,分析受力情况,运用正交分解法求解A球的质量.
解答:解:对A、B两球研究,分析受力情况如图所示,
对B球,由平衡条件得:
Tsin30°=mBg,解得T=2mBg ①;
对A球,由平衡条件得:
在水平方向:Tcos30°=NAsin30° ②,
在竖直方向:NAcos30°=mAg+Tsin30° ③,
由①②③解得:mA=2mB,则mA:mB=2:1.
答:A球与B球的质量之比为mA:mB=2:1
对B球,由平衡条件得:
Tsin30°=mBg,解得T=2mBg ①;
对A球,由平衡条件得:
在水平方向:Tcos30°=NAsin30° ②,
在竖直方向:NAcos30°=mAg+Tsin30° ③,
由①②③解得:mA=2mB,则mA:mB=2:1.
答:A球与B球的质量之比为mA:mB=2:1
点评:本题采用隔离法研究物体的平衡问题,正确分析受力,作出力图是关键.
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