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如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量

m1m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球

O点的连线与水平线的夹角为α=60°。两小球的质量

为(    )

A.    B.    -C.     D.

答案


解析:

首先,我们对m1、m2分别做“隔离”分析,其受力情况如图—7所示。然后,设线的拉力为T,碗对球1的支持力为N;由数学知识,易知θ=α/2=30°。因相互平衡的几个力必能组成一个封闭多边形,应用于m1、m2可得

联立①②③④式,即可求出

因此,本例答案为:选A。

此题为应用正交分解法解答的“典型”平衡问题。解题时,我们首先选用了水平、竖直的直角坐标系对两球做受力分析,然后根据各力沿两轴的合力均为零列出方程组,问题即容易解决。

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