Question

【题目】图所示，某人用轻绳牵住一质量为 m=0.6kg 的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成 37°角，此时气球离地高度 h=5m。已知空气对气球的浮力竖直向上，恒为15N，人的质量 M=50kg，人受的浮力和风力忽略不计。求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

（1）水平风力的大小；

（2）求地面对人的支持力及摩擦力。

Answer 1

【答案】(1)，（2）t=2s

【解析】

试题（1）对氢气球进行受力分析，设氢气球受绳子拉力为T，水平风力为，由共点力平衡条件:

代入数据解得：,

（2）剪短轻绳后气球受到的合力F=T=15N,气球将沿绳向左上方做初速度为0的匀加速直线运动，加速度记为a.

由牛顿第二定律：F=ma

气球运动的位移

由运动学公式：

带入数据解得：t=2s