Question

【題目】如圖所示，是一種測定風力的儀器，P是質量為0.2kg的金屬球，固定在一根細長的鋼性金屬絲下端。當無風時金屬球自然豎直下垂，有風時金屬絲將偏離豎直方向，刻度盤上的角度就能反映出風力的大小。若某一時刻風從水平方向吹向金屬球P時，金屬絲向左偏離豎直角度θ=30°而處于靜止，重力加速度g=10m/s2。

（1）求此時的風力和金屬絲的拉力大小；

（2）有同學認為，若刻度盤上的角度變為原來的2倍，則風力也為原來的2倍。你認為這種說法是否正確，并說明理由。

Answer 1

【答案】（1）；（2）不對；由可知，F與tan成正比，而不是與成正比。

【解析】

試題（1）以金屬球為研究對象，分析受力，作出力圖，根據平衡條件求出風力F與金屬絲的拉力；

（2）根據平衡條件求解出分力表達式進行討論．

解：（1）對球受力分析，受重力、分力和拉力，如圖所示；

根據平衡條件，有：

F=mgtanθ=0.2×10×N=N

T=

（2）不對！由F=mgtanθ可知，F與tanθ 成正比，而不是與θ成正比．

答：（1）此時風力為，金屬絲拉力為；

（2）這個結論不對，F與tanθ 成正比，而不是與θ成正比．