Question

氫氣球重忽略不計，而空氣對氫氣球的浮力恒為30N，由于受水平風力的作用，使氫氣球的繩子和地面成θ=60°，如圖所示，求
（1）水平風力大小和繩子所受的拉力大小．
（2）若風力增大，那么風力與繩子拉力的合力如何變化？

Answer 1

（1）氣球受重力、浮力F_浮、拉力T和風力F處于平衡，受力如圖．


水平方向  F-T cos60°=0                                
豎直方向  F_浮-T sin60°=0                                    
所以，T=

F浮

sin60°

=

30

sin60°

=20

3

N                            
      F=Tcos60°=10

3

N                                         
（2）根據共點力平衡條件的推論得知：風力與繩子拉力的合力與重力和浮力的合力等大、反向，而重力與浮力的合力不變，所以風力與繩子拉力的合力不變．
答：
（1）水平風力大小和繩子所受的拉力大小分別為10

3

N和20

3

N．                               
（2）若風力增大，那么風力與繩子拉力的合力不變．