Question

【物理题，用你知道的方法把我讲通】用线先挂两个小球，a施加左偏下30°的力，b施加右偏上30°等大力

用线悬挂两个小球，a施加左偏下30°的力，b施加右偏上30°等大力，最后平衡，是以下哪个图

这道题我看过很多人的说法，整体法我知道，两个力等大反向我知道，两个拉力平衡我也知道，但是为什么a上面那段绳子是竖直的？

以下都是别人的方法，我最后还是看不懂为什么他上面那段是竖直的。

对a球向左偏下300的恒力跟对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力的矢量和为零，那么上部细线的拉力及两小球的矢量和也应为零，所以细线方向只能竖直。

将a、b两球及两球间的绳看做一个物体系统，以这个系统为研究对象，因为作用在a、b上的恒力等大反向，其合外力平衡。而a、b受的重力竖直向下，要保持平衡，故a到悬点的细绳的力必然沿竖直方向向上。

还有受力分析列出方程的
cjkone 真的谢了，追问已经三次了，我就在这问你，细线上为什么不考虑了。。。等你明天结果，谢啦

Answer 1

其实我觉得楼上解释的很好了，不知道楼主为什么还是不懂。
你第一次追问的那个想法是有问题的，就是不能把a和b看成是一根木杆，因为杆的受力和绳的受力是不同的，就是因为你的想法本身有错，所以你才会有后面的两个有问题的想法，其实是你的这个大前提本身就是错的。整体法不是把他们看成木杆，而是统一看成一个质点（先看成一个统一的系统，然后把这个系统缩成一个质点；不缩成质点也不要紧，你可以就把它们看作是原来的样子，但是你绝不能看作是一根杆），所以这两个力都是作用在质点（不看作是质点的话，就把他们看作是一个方形或圆形的物体）上，所以抵消掉了。这点，楼上没指出关键。
第二次追问，你说不要受力分析，那很简单。你就看b球，他只有一根绳子吊着他，你自己找一个有绳子的重物，你用手把它向右拉，看看绳子是不是也会往右偏。我觉得b球的分析根本不用物理知识，靠生活常识就可以了；而且你看，所有选项的b绳的偏向都是一样（都是往右上偏）的，说明出题者认为对于这根绳的判断，是不会有疑义的，所以也没有浪费选项忽悠你们。当然，你受力分析，列方程也能得出同样的结论。
第三次追问，你等于重新问一遍这道题目。理论上，你可以列方程把a和b都分析一遍，这个是最保险的方法，但也是最烦的方法，要求你受力分析不能有错，方程不能少列，三角函数不能有错，计算不能有错。而且你看，这是一道选择题，你考试的时候花大量时间在一道选择题上是不明智的。所以，你们老师会告诉你们一个更简单的方法，就是整体法。
为什么用整体法？因为单看a球上的绳，可能性太多，b球上的那根绳倒是一眼可以看出，而光考虑a球和把ab球看成整体都可以得出关于这根绳的结论，并且，ab球之间的那根绳，利用整体法可以无视他的拉力（整体法的时候无视内力），所以就等于直接消掉了一个未知量，把题目简化许多，剩下的力只有ab球的重力，那么上面那根绳为了平衡，方向和重力相反，自然也是竖直向上的，所以也是垂直的。
补充一下为什么整体法无视内力：因为力的作用是相互的，所以ab间的绳上有两个等大反向的力，在系统内部可以抵消，所以就没有了。另外再举个例子，考虑你的人受到重力和大地的支撑力的时候，是不会考虑你每一根骨头上的受力的，这是一个道理；你背书包的时候，也会把你和书包视为一体，也是同样的道理。

Answer 2

两球整体最终处于平衡状态，故水平方向合力为0.
两外力在水平方向合力为0，那么上端细线对其整体作用力在水平方向的分量为也为 T x=0。
Tx=TCOSa，当a等于90时才得到Tx=0。
故必竖直。

追问

你的方法我看懂了，那怎么理解整体法？？我就把它想成a上那段绳子吊着一根木杆，然后木杆两头作用这两个力，
我第一种想法：这两个力等大反向，也就抵消了，那木杆应该没动啊。b球就不会往右偏啊。

第二种想法：这两个力应该在同一直线上，才会使假想的木杆静止，那这题里面就不会静止啊

我这想的哪里错了？？？

追答

第一种想法错在两力不是作用在同一作用点的，所以会先运动，最终整体才处于平衡状态。
第二个：由于这两个力等大反向，所以合力为0，所以最终一定会达到平衡状态的。
不懂追问哦。。。

追问

那最好不要用受力分析，告诉我为什么B球向右偏？不是那两个斜的拉力都抵消了么？？

追答

整体法分析的是上面细线的情况，分析B的情况就不能用整体法。
单独分析B，B在水平方向受到外力，假如它不不向右偏离细线的拉力就不能在水平方向产生分力抵消一开始向右的那个分力。

追问

我们老师就是受力分析一大堆，看不懂，，我要通俗形象一点，全是大白话的那种，否则我真的没法理解

追答

B球的最终状态是必须要通过受力分析的。有一点首先要知道，细绳施加的作用力是沿绳子方向的。这一点是杆模型和绳模型的不同。刚开始不考虑细绳的原因是细绳可能有三种状态，那么施加的力方向有三种可能。B球处于平衡时受到三个力：重力，右斜向上的外力，细绳的拉力。重力和那个外力的合力右斜向下，由于合力为0，则细绳的拉力为左斜向上，所以于与B连接的细线向右偏。 这是一类题型，分析就是这样的，先整体，再单体受力分析，关键在于思路清晰，那么就不难了。

Answer 3

反证法，假设上面那线不是直的。那么线的拉力在水平方向就有分量，对ab一个整体来说就有水平方向的合力。此时ab不能处于平衡状态，与题目处于平衡状态矛盾。所以上面那线必须竖直。