Question

3．一種測定風(fēng)力的儀器如圖所示，它的細(xì)長金屬絲一端固定于懸點(diǎn)O，另一端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的金屬球．無風(fēng)時(shí)，金屬絲自然下垂，當(dāng)受到沿水平方向吹來的風(fēng)時(shí)，金屬絲將偏離豎直方向角度θ．求
（1）作出金屬球的受力分析圖．
（2）風(fēng)力F₁的大�。�
（3）繩子拉力F₂的大�。�

Answer 1

分析 對小球受力分析，然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件運(yùn)用合成法，由幾何關(guān)系求解出分力．

解答 解：（1）對小球受力分析，受到重力、拉力和風(fēng)力，將拉力和風(fēng)力合成，合力與重力平衡，受力如圖所示：
（2）由圖可知，風(fēng)力：F₁=mgtanθ
（3）繩子的拉力：${F}_{2}=\frac{mg}{cosθ}$
答：（1）如圖；（2）風(fēng)力F₁的大小是mgtanθ．（3）繩子拉力F₂的大小是$\frac{mg}{cosθ}$．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵對小球受力分析后，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，運(yùn)用合成法，根據(jù)幾何關(guān)系求解．