题目内容

18.一竖直固定的光滑圆槽内,有一质量不计的细杆,细杆两端分别固定质量为m1和m2的两个可视为质点的小球,处于静止时位置如图所示,已知α角为30°,β角为60°,则两小球的质量之比m1:m2等于(  )
A.1:2B.1:3C.1:$\sqrt{2}$D.1:$\sqrt{3}$

分析 分别以m1、m2两球为研究对象,分析受力,根据平衡条件,运用正弦定理得出碗对两小球的弹力大小与重力的关系式,

解答 解:先以m1球为研究对象,分析受力如图,根据平衡条件得知,重力m1g与杆对球的弹力F的合力与碗对小球的弹力F1大小相等,方向相反,由数学正弦定理得:
$\frac{F}{sin30°}$=$\frac{{F}_{1}}{sin105°}$=$\frac{{m}_{2}g}{sin45°}$…①
同理,以m2球为研究对象,得到:
$\frac{F}{sin60°}$=$\frac{{F}_{2}}{sin75°}$=$\frac{{m}_{1}g}{sin45°}$…②
由①:②得:m1:m2=sin60°:sin30°=1:$\sqrt{3}$
故选:D.

点评 本题考查运用数学知识处理物理问题的能力,作出力图的同时,还要找出角度是解题的基础.

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