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(07江苏)(14分)直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500 kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°。直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5 m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°。如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M

(取重力加速度g=10 m/s2;sin14°=0.242;cos14°=0.970)

解:直升机取水,水箱受力平衡:

                                 

                            解得:

        直升机返回,由牛顿第二定律得:

                                     

              解得水箱中水的质量为:M=4.5×103 kg

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