解题思路:(1)以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件,可求得F的最小值.(2)对整体受力分析,则可知要使oa线竖直应施力在b上的拉力.
(1)以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力,作出F在三个方向时整体的受力图,根据平衡条件得知:F与T的合力与重力mg总是大小相等、方向相反,由力的合成图可知,当F与绳子oa垂直时,F有最小值,即图中2位置,F的最小值为:
Fmin=2mgsinθ=mg.方向斜向上,与竖直方向成60°角.
(2)要使oa绳保持竖直则对ab整体可知,ab整体受到的外力应为平衡力;
由图可右,施加在b上的最小力应为F水平向左的分力,
故F′=mgcos30°=
3
2mg;水平向左.
答:(1)力F的最小值为mg;方向方向斜向上,与竖直方向成60°角.
(2)在b球加的最小力为
3mg
2,方向水平向左.
点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力;力的合成与分解的运用.
考点点评: 本题考查共点力平衡中的最小值问题,要注意正确应用图象法进行分析,或者也可以利用解析法列方程进行分析.