Question

如图，节日期间小强站在水平河岸旁边欣赏风景，他手中牵住一重为10N的轻气球，由于受水平风力的影响，系气球的轻绳与水平成37⁰角．已知空气对气球的浮力为16N，小强重500N，小强受的浮力不计．（g=10m/s）
求：（1）水平风力和绳子拉力的大小（sin37°=0.6cos37°=0.8）
（2）小强对地面的压力大小
（3）若水平风力增强，小强对地面的压力是否变化？请说明理由．

Answer 1

（1）对气球受力分析并分解如图：

由平衡条件列式：
竖直方向：F_浮=mg+Tsin37°
水平方向：F_风=Tcos37°
得：T=10NF_风=8N
（2）对小强受力分析并分解如图：

由平衡条件列式：
竖直方向：F_N=Mg-Tsin37°=500-10×0.6=494N
（3）选整体为研究对象，水平风力增强后，只改变了水平方向的力，所以：竖直方向上的受力情况没改变不改变．即小强对地面的压力不变．改变的是地面对小强的摩擦力和绳子的角度．
答：
（1）水平风力为8N，绳子拉力的大小为10N
（2）小强对地面的压力大小为494N
（3）小强对地面的压力不变