设细杆对两球的弹力大小为T,小球a、b的受力情况如图所示,
其中球面对两球的弹力方向指向圆心,即有cos α=
=
R
2
2 R
2
2
解得:α=45°
故FNa的方向为向上偏右,即β1=
-45°-θ=45°-θπ 2
FNb的方向为向上偏左,即β2=
-(45°-θ)=45°+θπ 2
两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用,过O作竖直线交ab于c点,设球面的半径为R,由相似三角形可得:
=
mag OC
FNa R
=
mbg OC
FNb R
解得:FNa=
FNb;
3
取a、b及细杆组成的整体为研究对象,由平衡条件得:水平方向上有:
FNa?sin β1=FNb?sin β2
即 FNa?sin(45°-θ)=FNb?sin(45°+θ)
解得:θ=15°.
故选D.