Question

如图所示，轻绳的一端系在地上，另一端系着氢气球，氢气球重20 N，空气对它的浮力恒为30 N，由于受恒定水平风力作用，使系氢气球的轻绳和地面成53°角，（g取10m/s2）则：

（1）轻绳所受拉力为多少？水平风力为多少？
（2）若将轻绳剪断，氢气球的加速度为多大？

Answer 1

（1）F拉＝12.5N      F风＝7.5N
（2）a=6.25m/s2

解：（1）设氢气球所受风力为F风，轻绳拉力为F拉. 对氢气球进行受力分析，如图所示，根据氢气球处于平衡状态，所受合力为零。

F浮－G－F拉 sin530=0…………2分
F风－F拉cos530=0…………2分
解上两式得：
F拉＝12.5N…………1分
F风＝7.5N…………1分
（2）轻绳剪断后，氢气球所受的合力大小F合＝12.5N…………2分
方向与原轻绳拉力方向相反。
由F合＝am
得a=6.25m/s2…………2分