如圖15所示,光滑小圓環(huán)A吊著一個重為G1的砝碼套在另一個豎直放置的大圓環(huán)上,今有一細繩拴在小圓環(huán)A上,另一端跨過固定在大圓環(huán)最高點B處的一個小滑輪后吊著一個重為G2的砝碼,如果不計小環(huán)、滑輪、繩子的重量大。K子又不可伸長,求平衡時弦AB所對的圓心角θ的一半的正弦值,即

解析:以小圓環(huán)A為研究對象,它受到的力有:豎直繩對它的拉力F1=   

G1,其方向豎直向下;AB繩對它的拉力F2G2,其方向沿AB方向;大

圓環(huán)對它的彈力FN,其方向沿半徑指向圓外,在F1、F2、FN三力的共同作用下,小圓

環(huán)處于平衡狀態(tài).ks5u

將小圓環(huán)A所受的三個力利用力的合成和力的分解,組成三角形,如圖所示.

由幾何關系得△OAB與△FNAF2′相似,得

.

所以FNF1,sin,

F1G1、F2G2代入

解得θ=2arcsin.

答案:2arcsin

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