题目内容
【题目】如图所示,小圆环A系着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块.如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB所对应的圆心角为α,则两物块的质量比m1:m2应为( )
A. cos B. sin C. 2sin D. 2cos
【答案】C
【解析】解法一:采取相似三角形法对小圆环A受力分析,如图所示,FT2与FN的合力与FT1平衡,由矢量三角形与几何三角形相似,
可知
得
解法二:采用正交分解法
建立如解法一中图所示的坐标系,可知:FT2=FN=m2g
解得
解法三:采用三力平衡的推论法
FT2与FN的合力与FT1平衡,则FT2与FN所构成的平行四边形为菱形,有
FT2=m2g,FT1=m1g
解得
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