問題詳情:
某同學設計了一個測量風速大小的裝置,用一根細線拴着一個小球,細線上端固定.如圖所示,當風速水平向右時,小球靜止,該同學測得此時細線與豎直方向的夾角為θ=30º,小球質量m=3kg,已知風對小球的作用力水平向右,其大小F=kv,其中k為比例係數,k=kg/s,v為風速大小.重力加速度g=10m/s2.忽略細線質量、空氣浮力和風對細線的作用力.求:
(1) 小球對細線的拉力的大小?
(2)風速v的大小?
【回答】
解:
(1)小球受重力mg、風的作用力F和細線的拉力T,則
豎直方向合力為零得Tcosθ=mg (3分)
設小球對細線的拉力為T',則T'=T (1分)
T'=N (1分)
(2) 水平方向合力為零,則
Tsinθ=F (3分)
F=kv v=10m/s (2分)
知識點:共點力的平衡
題型:計算題