3.如图所示,内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上,碗口保持水平。A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接,当系统保持静止时,B球对碗壁刚好无压力,图中θ=30°,则A球、C球的质量之比为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶ D..∶1
解析:选C 设A球、C球的质量分别mA、mC。由几何知识可知,两细线相互垂直,由A、C两球受力平衡得FT1=mAg,FT2=mCg。以B球为研究对象,分析受力情况:受重力G、两细线的拉力FT1、FT2。由平衡条件得FT1=FT2tan θ,得=tan θ=,则得==。
4.(多选)如图所示,A、B、C三个完全相同的水泥管道静止叠放在水平地面上(B与C相接触),假设每个管道的质量为m,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.A对B的弹力大小为mg
B.地面对B、C均没有摩擦力作用
C.地面对B的支持力大小为mg
D.地面对B的摩擦力大小为mg
解析:选AD 选择A、B、C为研究对象,可得其截面图如图甲所示,对A受力分析如图乙所示,由题意及几何关系知,FBA=FCA,2FBAcos 30°=mg,则A对B的弹力FAB=FBA=mg,选项A正确;对B受力分析如图丙所示,由于A对B有斜向左下的弹力,则地面对B有摩擦力作用,同理,地面对C也有摩擦力作用,选项B错误;对B,由平衡条件可得mg+FABcos 30°=FNB,FABsin 30°=f,联立解得FNB=mg,f=mg,选项 C错误,选项D正确。