Question

高一物理题，要过程

例1：有两个轻环A、B套在光滑固定的水平杆上，两环间距为a，用全长为L的轻质橡皮条分别连接两环（a＜L＜2a)在橡皮条的中点加一竖直向上的拉力F，要使橡皮条拉成一个与杆围成边长为a的正三角形，如图所示，必须在两环上分别各施加大小相等的作用力，关于此力，下列说法中正确的是（ ）
（A）此力若沿橡皮条方向，大小应为F/3 ，
（B）此力若垂直于橡皮条，大小应为F/3 ，
（C）此力若沿杆方向，大小应为3 F/6，
（D）此力的最小值为3 F/12。

Answer 1

没有正确的答案。
向上拉力F，则橡皮条两节的张力都是F。橡皮条与水平杆还有施加在环上的力必须合力为零，才能保持系统平衡。
A不正确。因为每一节橡皮条的张力和该选项中拉力，他们与水平杆的角度一样，但力不一样，水平杆是光滑的因此至少无法再水平方向上保持平衡。
B不正确。施加拉力水平方向分力为F/3·cos30°，橡皮条张力水平分力F·cos60。并不相等，无法平衡。
C不正确。橡皮条张力水平分力F·cos60=F/2，若施力延水平杆方向，也应该是这么大。
D不正确。最小应该是C选项的方向，大小为F·cos60°，只提供平衡橡皮条张力F的水平方向的力，而竖直方向由水平杆去平衡。

Answer 2

此力若沿杆向两端的方向，大小应为√3 F/6，
此力若沿橡皮条拉伸的反方向，大小应为√3F/3