如图所示,A、B两小球的质量之比为3:1,用轻质细杆相连.同时用一根细绳将两个小球系住,绳子跨过光滑的定滑轮C,并设法让两球和轻杆组成的系统保持平衡,则系统平衡时,AC绳与BC绳的

问题描述:

如图所示,A、B两小球的质量之比为3:1,用轻质细杆相连.同时用一根细绳将两个小球系住,绳子跨过光滑的定滑轮C,并设法让两球和轻杆组成的系统保持平衡,则系统平衡时,AC绳与BC绳的长度之比为(  )
A. 1:1
B. 1:2
C. 1:3
D. 1:4

以两个小球及杆组成的系统为研究对象,以C为支点,并作出力臂LA、LB如图所示:
C为定滑轮,则AC、BC对滑轮的拉力相等,如图所示:

所以∠ACD=∠BCD,
以C为支点,根据杠杆的平衡条件:
mAg•LA=mBg•LB
mA:mB=3:1
则LA:LB=1:3
由图知,△ACE与△BCF均为直角三角形;
∠ACD=∠BCD
则∠EAC=∠FBC,∠ACE=∠BCF
所以,△ACE∽△BCF
则AC:BC=LA:LB=1:3.
故选C.