Question

【題目】如圖是一種測定風力的儀器的原理圖，一金屬球固定在一細長的輕金屬絲下端，能繞懸掛點O在豎直平面內轉 動，無風時金屬絲自然下垂，現發現水平風力大小為F時，金屬絲偏離豎直方向的角度為θ，求：

（1）金屬球對金屬絲的拉力的大小；
（2）金屬球的質量為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：對金屬球受力分析如圖，由力的平衡條件得金屬絲對金屬球的拉力：T=

由牛頓第三定律得金屬球對金屬絲的拉力為：T′=T=

答：金屬球對金屬絲的拉力的大小為 ；

（2）解：由力的平衡條件得：mg=Fcotθ

所以，金屬球的質量為：m=

答：金屬球的質量為為 ．

【解析】對金屬球進行受力分析，由平衡條件得出金屬絲對金屬球的拉力，即由牛頓第三定律求出金屬球對金屬絲的拉力大小，由力的平衡條件得出金屬球的質量。