Question

第十届全国中学生物理竞赛预赛

半径为R、质量为M1的均匀圆球与一质量为M2的重物分别用细绳AD和ACE悬挂于同一点A，并处于平衡，如图1-73（原图1-70）所示．已知悬点A到球心O的距离为L，不考虑绳的质量和绳与球的摩擦，求悬挂圆球的绳AD与竖直方向AB的夹角θ．

解析:

如图1- 74所示，以球为研究对象，球受到重力、绳子ACE对球的压力及AD绳的拉力作用，因为不考虑绳对球的摩擦，则绳对球的压力N必然通过球心，球是均匀的，重心必在球心，所以第三个力AD绳的拉力必过球心，即O、A、D三点在同一直线上。以球、重物和绳作为一个系统，以A为转动轴，由力矩平衡条件可得

而

，代入上式可得悬挂圆球的绳AD与竖直方向AB的夹角。

(这道题始终没看懂，为什么要视B点为支点，有没有什么道理。还望解释，谢谢）

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

Answer 1

答案采用的是力矩平衡的知识，过A点垂直于纸面的直线为转动轴，只需求出A点到力线（力的方向）的垂直距离即可。B点只是作垂直辅助线而已。