Question

【题目】如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上，一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为的小球，在a和b之间的细线上悬挂一小物块，平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径，不计所有摩擦，则小物块的质量为（ ）

A． B． C． D．

Answer 1

【答案】D

【解析】

试题分析：设悬挂小物块的点为，圆弧的圆心为O，由于，所以三角形Oab为等边三角形．

由于圆弧对轻环的支持力垂直于半径，所以小球和小物块对轻环的合力方向由轻环指向圆心O，因为小物块和小球对轻环的作用力大小相等，所以aO、bO是、的角平分线，所以，所以由几何关系可得，而在一条绳子上的张力大小相等，故有，小物块受到两条绳子的拉力作用大小相等，夹角为，故受到的合力等于，因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，且处于平衡状态，故拉力的合力等于小物块的重力为，所以小物块的质量为，故ABD错误，C正确。