问题详情:
某同学设计了一个测量风速大小的装置,用一根细线拴着一个小球,细线上端固定.如图所示,当风速水平向右时,小球静止,该同学测得此时细线与竖直方向的夹角为θ=30º,小球质量m=3kg,已知风对小球的作用力水平向右,其大小F=kv,其中k为比例系数,k=kg/s,v为风速大小.重力加速度g=10m/s2.忽略细线质量、空气浮力和风对细线的作用力.求:
(1) 小球对细线的拉力的大小?
(2)风速v的大小?
【回答】
解:
(1)小球受重力mg、风的作用力F和细线的拉力T,则
竖直方向合力为零得Tcosθ=mg (3分)
设小球对细线的拉力为T',则T'=T (1分)
T'=N (1分)
(2) 水平方向合力为零,则
Tsinθ=F (3分)
F=kv v=10m/s (2分)
知识点:共点力的平衡
题型:计算题