Question

11．如图所示，一个体积V=1m³、质量m=0.3kg的氢气球，用一根长度等于球半径的细绳系住，绳的另一端固定在光滑的竖直墙上，气球平衡时，求细绳中的张力．（已知空气密度ρ=1.3kg/m³）

Answer 1

分析 气球受力平衡，合力为零，对气球受力分析，根据共点力平衡条件列式求解．

解答 解：对气球受力分析，受到重力、绳子的拉力、空气的浮力以及墙壁的弹力，
根据绳长等于球的半径可知，绳子与竖直方向的夹角为30°，
气球受力平衡，在竖直方向有：
Tcos30°+mg=ρgV
解得：T=$\frac{1.3×10×1-0.3×10}{\frac{\sqrt{3}}{2}}=11.55N$
答：细绳中的张力为11.55N．

点评 本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，知道气体浮力公式，难度不大，属于基础题．