质量为m的小球系在轻绳的下端,现在对小球施加一个F=12mg的拉力,使小球偏离原位置并保持静止,则悬线偏离竖直方向的最大偏角θ是(  ) A.30° B.37° C.45° D.60°

问题描述:

质量为m的小球系在轻绳的下端,现在对小球施加一个F=

1
2
mg的拉力,使小球偏离原位置并保持静止,则悬线偏离竖直方向的最大偏角θ是(  )
A. 30°
B. 37°
C. 45°
D. 60°

小球受到重力、绳子的拉力和力F的作用,从图上看出,F和绳子的拉力的合力一定,F、绳子的拉力、和合力三个力的作用线构成一个三角形.
做以作用点为圆心,以力F为半径的圆,通过图象可以看出.在各三角形中,当绳子的方向与圆相切时,绳子与竖直方向的夹角最大,此时sinθ=

F
mg
1
2
,θ=30°
故A正确,B、C、D错误.
故选:A.