用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图5-20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
图5-20
图5-21
解析:(方法一)用整体法求解
以a、b两球及连接a、b球间的绳为一系统,因为施加在a、b两球上的两个恒力F等值反向,所以这两个力的合力为零,整个系统处于静止状态.由于它们所受重力是竖直向下的,所以连接悬挂点及a球的那段绳也必然是竖直的,所以,四个图中只有A图正确.
(方法二)用隔离法求解
我们也可以用隔离法对a、b小球进行受力分析,也会得到同样的结论.以C图为例,列出两小球的水平平衡方程(β为上段绳与竖直方向夹角,α为下段绳子与水平方向夹角):
对a:F 1 cos30°=T 1 sinβ+T 2 ·cosα
对b:F 2 cos30°=T 2 cosα
因为F 1 =F 2 所以T 1 ·sinβ=0
而T 1 ≠0,所以β=0°,故只有A图正确.
答案:A
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