Question

如圖，節(jié)日期間小強(qiáng)站在水平河岸旁邊欣賞風(fēng)景，他手中牽住一重為10N的輕氣球，由于受水平風(fēng)力的影響，系氣球的輕繩與水平成37⁰角．已知空氣對氣球的浮力為16N，小強(qiáng)重500N，小強(qiáng)受的浮力不計(jì)．（g=10m/s）
求：（1）水平風(fēng)力和繩子拉力的大小（sin37°=0.6　cos37°=0.8）
（2）小強(qiáng)對地面的壓力大小
（3）若水平風(fēng)力增強(qiáng)，小強(qiáng)對地面的壓力是否變化？請說明理由．

Answer 1

解：（1）對氣球受力分析并分解如圖：

由平衡條件列式：
豎直方向：F_浮=mg+Tsin37°
水平方向：F_風(fēng)=Tcos37°
得：T=10N F_風(fēng)=8N
（2）對小強(qiáng)受力分析并分解如圖：

由平衡條件列式：
豎直方向：F_N=Mg-T sin37°=500-10×0.6=494N
（3）選整體為研究對象，水平風(fēng)力增強(qiáng)后，只改變了水平方向的力，所以：豎直方向上的受力情況沒改變不改變．即小強(qiáng)對地面的壓力不變．改變的是地面對小強(qiáng)的摩擦力和繩子的角度．
答：：（1）水平風(fēng)力為8N，繩子拉力的大小為10N
（2）小強(qiáng)對地面的壓力大小為494N
（3）小強(qiáng)對地面的壓力不變
分析：考察的是受力平衡的應(yīng)用，對氣球受力分析應(yīng)用平衡條件可求出繩子受到的拉力，在對小強(qiáng)分析進(jìn)而求出小強(qiáng)對地面對的壓力．當(dāng)風(fēng)力變大時(shí)我們可以通過選整體為研究對象來判斷小強(qiáng)對地面壓力的變化．
點(diǎn)評：對氣球和小強(qiáng)進(jìn)行受力分析，運(yùn)用力的合成或分解結(jié)合共點(diǎn)力平衡條件解決問題．選擇合適的研究對象是關(guān)鍵，如何選擇需要再做題中不斷積累經(jīng)驗(yàn)．