Question

16．如图所示，悬挂在天花板下重60N的小球，在恒定的水平风力作用下静止在偏离竖直方向θ=30°的位置．求：
（1）水平风力的大小；
（2）绳子拉力的大小；
（3）若剪断悬挂小球的细绳，小球沿何方向做何运动．

Answer 1

分析 （1）、（2）对小球受力分析，受重力、拉力和风力处于平衡，根据共点力平衡求出水平风力和绳子的拉力．
（3）细线剪断以后，小球受到重力和风力，在合力作用下做匀加速直线运动．

解答 解：（1）由分析小球受力，由平衡条件得：
风力大小为    F_风=Gtan30°=60×$\frac{\sqrt{3}}{3}$=20$\sqrt{3}$N
（2）绳子拉力的大小为 T=$\frac{G}{cos30°}$=$\frac{60}{\frac{\sqrt{3}}{2}}$=40$\sqrt{3}$N
（3）剪短悬线后，由于重力和水平风力不变，合力恒定，方向沿悬线方向向下．故小球沿悬线方向向下做匀加速直线运动．
答：
（1）水平风力的大小是20$\sqrt{3}$N；
（2）绳子拉力的大小是40$\sqrt{3}$N；
（3）若剪断悬挂小球的细绳，小球沿悬线方向向下做匀加速直线运动．

点评 解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意受力分析是解决力学问题的第一步，要结合力的合成或分解找出力与力之间的关系．