Question

如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径，标记小物块在绳上的位置为O位置，不计所有摩擦，下列说法正确的是（    ）

A. 细绳段与竖直方向的夹角为

B. 细绳段与竖直方向的夹角为

C. 小物块的质量为m

D. 小物块的质量为2m

Answer

AC

【解析】试题分析：设悬挂小物块的点为，圆弧的圆心为O，由于，所以三角形为等边三角形，

根据几何知识可得，则细绳段与竖直方向的夹角为，而在一条绳子上的张力大小相等，故有，小物块受到两条绳子的拉力作用大小相等，夹角为，故受到的合力等于，因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，且处于平衡状态，故拉力的合力等于小物块的重力为mg，所以小物块的质量为，故BD错误，AC正确。

考点：共点力平衡的条件及其应用

【名师点睛】解决本题关键是能根据题目给出的几何关系确认拉小物块的两绳夹角为120°，再根据两个大小相等互成120°两力的合成结论求解即可。