Question

【題目】實(shí)驗(yàn)表明表面積一定的物體，在相對(duì)于空氣的運(yùn)動(dòng)速率不大時(shí)，物體受到的空氣阻力與相對(duì)于空氣的速率成正比。某研究性學(xué)習(xí)小組據(jù)此設(shè)計(jì)出一種測(cè)量風(fēng)速的力學(xué)裝置。如圖所示，用輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)懸掛一定質(zhì)量的小球，在懸點(diǎn)正下方固定一把刻度尺，刻度尺下邊沿距離懸點(diǎn)2.00cm，且刻度尺剛好與細(xì)線(xiàn)不接觸。在無(wú)風(fēng)的天氣里，細(xì)線(xiàn)正對(duì)刻度尺上“5”刻線(xiàn)；當(dāng)擺球受到水平向左的風(fēng)力作用時(shí)，懸線(xiàn)向左偏高豎直方向某一角度，而且風(fēng)速和懸線(xiàn)偏角有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。若水平向左的風(fēng)速為4m/s時(shí)，懸線(xiàn)正對(duì)刻度尺上“3”刻線(xiàn)。求細(xì)線(xiàn)正對(duì)刻度尺上“2”刻線(xiàn)時(shí)對(duì)應(yīng)的水平風(fēng)速。(懸線(xiàn)受風(fēng)力作用的影響可忽略）

Answer 1

【答案】6m/s

【解析】由題意可知：當(dāng)速率為時(shí)，繩與豎直方向的夾角為45°，

則由受力平衡可知：

當(dāng)速率為時(shí)，設(shè)繩與豎直方向的夾角為θ，即：tanθ=

則由受力平衡可知：

聯(lián)立解得： 。