(2020·庐巢七校联盟第三次联考)如图甲所示,A、B两小球通过两根轻绳连接并悬挂于O点,已知两轻绳OA和AB的长度之比为∶1,A、B两小球质量分别为2m和m,现对A、B两小球分别施加水平向右的力F1和水平向左的力F2,两球恰好处于如图乙所示的位置静止,此时B球恰好在悬点O的正下方,轻绳OA与竖直方向成30°角,则( )
A.F1=F2 B.F1=F2
C.F1=2F2 D.F1=3F2
[解析] 由题意知两轻绳OA和AB的长度之比为∶1,B球恰好在悬点O的正下方,由几何关系可知,OA与AB垂直;以B球为研究对象,由平衡条件得:
F2=mgtan (90°-30°)=mg
以AB两球整体为研究对象,由平衡条件得
F1-F2=3mgtan 30°
可得F1=2mg,则F1=2F2
故A、B、D错误,C正确。
[答案] C