问题
选择题
粗铁丝弯成如图所示半圆环的形状,圆心为O,半圆环最高点B处固定一个小滑轮,小圆环A用细绳吊着一个质量为m2的物块并套在半圆环上.一根一端拴着质量为m1的物块的细绳,跨过小滑轮后,另一端系在小圆环A上.设小圆环、滑轮、绳子的质量以及相互之间的摩擦均不计,绳子不可伸长.若整个系统平衡时角AOB为α,则两物块的质量比m1:m2为( )
A.cosα 2
B.2sinα 2
C.sinα 2
D.2cosα 2
答案
如图,对小环进行受力分析,如图所示,小环受上面绳子的拉力m1g,下面绳子的拉力m2g,以及圆环对它沿着OA向外的支持力,将两个绳子的拉力进行正交分解,它们在切线方向的分力应该相等:
m1gsin
=m2gcos(α-90)180°-α 2
即:m1cos
=m2sinαα 2
m1cos
=2m2sinα 2
cosα 2 α 2
得:m1:m2=2sinα 2
故选:B.