Question

用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图12所示，今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力，最后达到平衡.表示平衡状态的图可能是图13中的（    ）

图12

图13

Answer 1

A

解析：本题考查应用物体的平衡条件处理连接体平衡问题.可用整体法或隔离法进行分析.

解法一：将a、b两球及两球间的绳看作一个物体系统，以这个系统为研究对象.因为作用在a、b上的恒力等大反向，其合外力平衡，而a、b受的重力竖直向下，要保持平衡，故a受到悬点的细绳的力必然沿竖直方向向上.故选项A正确.

解法二：也可以分别将a、b隔离进行受力分析，分别对a、b两球列出水平分力的平衡方程即可.以C图为例，受力如图所示.

对a：水平方向有F₁cos30°=F_acosα+F_bcosβ

对b:水平方向有F_bcosβ=F₂cos30°

因为F₁=F₂，所以F_αcosα=0

由于F_a≠0，故α=90°

故选项A正确.