题目内容
(12分)如图15所示,光滑小圆环A吊着一个重为G1的砝码套在另一个竖直放置的大圆环上,今有一细绳拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B处的一个小滑轮后吊着一个重为G2的砝码,如果不计小环、滑轮、绳子的重量大小.绳子又不可伸长,求平衡时弦AB所对的圆心角θ.![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241414270512955.jpg)
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2arcsin![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824141427067538.png)
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以小圆环A为研究对象,它受到的力有:竖直绳对它的拉力F1=
G1,其方向竖直向下;AB绳对它的拉力F2=G2,其方向沿AB方向;大
圆环对它的弹力FN,其方向沿半径指向圆外,在F1、F2、FN三力的共同作用下,小圆
环处于平衡状态.
将小圆环A所受的三个力利用力的合成和力的分解,组成三角形,如图所示.
由几何关系得△OAB与△FNAF2′相似,得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241414272543165.jpg)
=
=
.
所以FN=F1,sin
=
,
将F1=G1、F2=G2代入
解得θ=2arcsin
.
G1,其方向竖直向下;AB绳对它的拉力F2=G2,其方向沿AB方向;大
圆环对它的弹力FN,其方向沿半径指向圆外,在F1、F2、FN三力的共同作用下,小圆
环处于平衡状态.
将小圆环A所受的三个力利用力的合成和力的分解,组成三角形,如图所示.
由几何关系得△OAB与△FNAF2′相似,得
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所以FN=F1,sin
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将F1=G1、F2=G2代入
解得θ=2arcsin
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