Question

20．如圖是簡(jiǎn)易測(cè)水平風(fēng)速的裝置，輕質(zhì)塑料球用細(xì)線懸于豎直桿頂端O，當(dāng)水平風(fēng)吹來(lái)時(shí)，球在水平風(fēng)力F的作用下飄起來(lái)．F與風(fēng)速v成正比，當(dāng)v=3m/s時(shí)，測(cè)得球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=45°．則（　�。�

• A． 當(dāng)風(fēng)速v=3m/s時(shí)，F(xiàn)的大小恰好等于球的重力
• B． 當(dāng)風(fēng)速v=6m/s時(shí)，θ=90°
• C． 水平風(fēng)力F越大，球平衡時(shí)，細(xì)線所受拉力越小
• D． 換用半徑相等，但質(zhì)量較大的球，則當(dāng)θ=45°時(shí)，v大于3m/s

Answer 1

分析 對(duì)小球受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出風(fēng)力和重力的關(guān)系，結(jié)合平行四邊形定則得出細(xì)線拉力和重力的關(guān)系，通過(guò)夾角的變化，判斷細(xì)線拉力的變化．

解答 解：A、對(duì)小球受力分析，小球受重力、風(fēng)力和拉力處于平衡，當(dāng)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=45°時(shí)，根據(jù)平行四邊形定則知，風(fēng)力F=mg，故A正確．
B、當(dāng)風(fēng)速為6m/s，則風(fēng)力為原來(lái)的2倍，即為2mg，根據(jù)平行四邊形定則知，$tanθ=\frac{2mg}{mg}=2$，θ≠90°．故B錯(cuò)誤．
C、拉力T=$\frac{mg}{cosθ}$，水平風(fēng)力越大，平衡時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角θ越大，則細(xì)線的拉力越大，故C錯(cuò)誤．
D、換用半徑相等，但質(zhì)量較大的球，知重力變大，當(dāng)θ=45°時(shí)，風(fēng)力F=mg，可知風(fēng)力增大，所以v大于3m/s，故D正確．
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解，判斷拉力的變化，關(guān)鍵得出拉力與重力的關(guān)系，通過(guò)夾角的變化進(jìn)行判斷．