Question

【题目】如图，两段等长轻质细线将质量分别为m、3m的小球a、b，悬挂于 O 点．现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在 a球上的力大小为 F1、作用在 b 球上的力大小为 F2 ， 则此装置平衡时，出现了如图所示的状态，b球刚好位于O点的正下方．则F1与F2的大小关系应为（　　）

A.F1=4F2
B.F1=3F2
C.3F1=4F2
D.3F1=7F2

Answer 1

【答案】D
【解析】解：a受到F1水平向右的力，b受到F2的水平向左的力，以整体为研究对象，分析受力如图：

设Oa绳与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得：

tanα= …①

以b球为研究对象，受力如图．设ab绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得：

tanβ= …②

由几何关系得到：α=β…③

联立①②③解得：3F1=7F2

ABC不符合题意、D符合题意；

故答案为：D．

分别对整体以及B球进行受力分析，根据平衡条件列方程，求解即可。