Question

16．如圖所示，懸掛在天花板下重60N的小球，在恒定的水平風力作用下靜止在偏離豎直方向θ=30°的位置．求：
（1）水平風力的大小；
（2）繩子拉力的大小；
（3）若剪斷懸掛小球的細繩，小球沿何方向做何運動．

Answer 1

分析 （1）、（2）對小球受力分析，受重力、拉力和風力處于平衡，根據共點力平衡求出水平風力和繩子的拉力．
（3）細線剪斷以后，小球受到重力和風力，在合力作用下做勻加速直線運動．

解答 解：（1）由分析小球受力，由平衡條件得：
風力大小為    F_風=Gtan30°=60×$\frac{\sqrt{3}}{3}$=20$\sqrt{3}$N
（2）繩子拉力的大小為 T=$\frac{G}{cos30°}$=$\frac{60}{\frac{\sqrt{3}}{2}}$=40$\sqrt{3}$N
（3）剪短懸線后，由于重力和水平風力不變，合力恒定，方向沿懸線方向向下．故小球沿懸線方向向下做勻加速直線運動．
答：
（1）水平風力的大小是20$\sqrt{3}$N；
（2）繩子拉力的大小是40$\sqrt{3}$N；
（3）若剪斷懸掛小球的細繩，小球沿懸線方向向下做勻加速直線運動．

點評 解決本題的關鍵能夠正確地受力分析，運用共點力平衡進行求解，注意受力分析是解決力學問題的第一步，要結合力的合成或分解找出力與力之間的關系．