题目内容
16.为了缓解紧张的学习和生活带来的压力,感受久违的童真、童趣,育才中学组织了一次放风筝比赛活动.只要手上牵着线拉着风筝迎风向前跑,就可以将风筝放飞到高处.某同学将一只重为4N的风筝放飞到空中后,拉着线的下端以一定的速度匀速跑动时,线恰能与水平面成53°角保持不变,如图甲所示,这时该同学拉线的力为5N.求风对风筝的作用力大小和风力的方向与水平方向所成角的正切值.分析 对风筝进行受力分析,作出受力示意图,根据共点力的平衡条件可列出平衡方程求解风力的大小,以及风力的方向与水平方向所成角的正切值.
解答 解:风筝受到重力G、风力F风和拉力F三个力的作用,受力图如图所示,由平衡条件知:
风力的水平分力大小 F风x=Fcos53°=5×0.6N=3N
风力的竖直分力大小 F风y=Fsin53°+G=5×0.8N+4N=8N
则风力的大小 F风═$\sqrt{{F}_{风x}^{2}+{F}_{风y}^{2}}$=$\sqrt{{3}^{2}+{8}^{2}}$N=$\sqrt{73}$N=8.54N
设风力的方向与水平方向成θ角,则:
tanθ=$\frac{{F}_{风y}}{{F}_{风x}}$=$\frac{8}{3}$
答:风对风筝的作用力大小是8.54N,风力的方向与水平方向所成角的正切值是$\frac{8}{3}$.
点评 本题是共点力的平衡条件的应用,分析受力情况,可根据力的合成法或分解法得出某个方向的平衡方程是关键.
练习册系列答案
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7.如图所示,放在斜面上的小盒子中装有一些沙子,恰沿斜面匀速下滑,若在小盒子中以与盒子相同的速度缓缓加入一些沙子,那么( )
A. | 斜面对小盒的摩擦力增大,小盒将减速下滑 | |
B. | 小盒所受的合外力增大,小盒将加速下滑 | |
C. | 斜面对小盒的摩擦力不变,盒仍将匀速下滑 | |
D. | 小盒所受的合外力不变,盒仍将匀速下滑 |
11.如图所示,质量为M的斜面体A粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态.已知斜面倾角θ=30°,轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计小球与斜面间的摩擦,则( )
A. | 斜面对小球的作用力大小为mg | |
B. | 轻绳对小球的作用力大小为mg | |
C. | 斜面体对水平面的压力大小为(M+m)g | |
D. | 斜面体与水平面间的摩擦力大小为mg |
1.A、B两小球的质量分别为2m和m,用长度相同的两根细线把两球悬挂在水平天花板上的同一点O,并用长度相同的细线将A、B连接在一起,然后,用一水平方向的力F作用在A球上,此时三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好处于竖直方向,两球均处于静止状态,如图,不考虑小球大小,则力F的大小为( )
A. | mg | B. | 2mg | C. | 2$\sqrt{3}$mg | D. | 2$\frac{\sqrt{3}}{3}$mg |
5.如图所示,倾角θ=30°的斜面上有一重为G的物体,在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动,若图中φ=45°,则( )
A. | 物体一定沿虚线向下运动 | B. | 物体一定沿虚线向上运动 | ||
C. | 物体与斜面间的动摩擦因数μ数$\frac{\sqrt{3}}{3}$ | D. | 物体与斜面闻的动摩擦因数μ=$\frac{\sqrt{6}}{3}$ |
6.如图所示,从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动,指出下列对电子运动的描述中错误的是(设电源电动势为U)( )
A. | 电子到达B板时的动能是eU | B. | 电子从B板到达C板动能变化量为零 | ||
C. | 电子到达D板时动能是3eU | D. | 电子在A板和D板之间做往复运动 |