Question

氣象研究小組用圖示簡易裝置測定水平風速.在水平地面上豎直固定一直桿,半徑為R、質量為m 的薄空心塑料球用細線懸于桿頂端O,當水平風吹來時,球在風力的作用下飄起來.已知風力大小正比于風速和球正對風的截面積,當風速v₀=3m/s時,測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ=30°.則(　　)

A．若風速不變,換用半徑相等、質量變大的球,則θ減小

B．若風速不變,換用半徑變大、質量不變的球,則θ變大

C．θ=60°時,風速v=6m/s

D．若風速增大到某一值時, θ可能等于90°

Answer 1

AB

解析試題分析：以小球為對象，受力如圖所示

若風速不變，換用半徑相等、質量變大的球，知風力不變，根據F=mgtanθ，知重力減小，風力不變，則θ減小．故A正確；若風速不變，換用半徑變大、質量不變的球，則風力變大，根據F=mgtanθ，知θ變大．故B正確；小球受重力、拉力、風力處于平衡，根據共點力平衡知風力F=mgtanθ，θ變為原來的2倍，則風力變為原來的3倍，因為風力大小正比于風速和球正對風的截面積，所以風速v=9m/s．故C錯誤;風速增大，θ不可能變為90°，因為繩子拉力在豎直方向上的分力與重力平衡．故D錯誤。
考點：共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用