题目内容
气象研究小组用图示简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直杆,质量为m 的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在水平风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速,当风速v0=3m/s时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°。则
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A.细线拉力与风力的合力大于mg
B.若风速增大到某一值时,θ 可能等于90°
C.细线拉力的大小为
D.θ=60°时,风速v=6m/s
C
【解析】
试题分析:A、小球受重力、拉力、风力处于平衡,如图所示,
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则拉力和风力的合力等于重力,选项A错误. B、风速增大,θ不可能变为90°,因为绳子拉力在竖直方向上的分力与重力平衡,故B错误.C、由合成法可求得
,选项C正确。根据共点力平衡知风力F=mgtanθ,θ变为原来的2倍,则风力变为原来的3倍,因为风力大小正比于风速和球正对风的截面积,所以风速v=9m/s,故D错误。
考点:本题考查了共点力平衡的条件及其应用
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