Question

6．在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示，仪器中有一根轻质金属丝悬挂一个金属球，无风时金属丝竖直下垂，当受到水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向的角度为θ，小球的质量为m，重力加速度为g，则风力的大小为mgtanθ，金属丝的拉力大小为$\frac{mg}{cosθ}$．

Answer 1

分析 对小球受力分析，受重力、拉力和风力，根据平衡条件列方程求解．

解答 解：以小球为研究对象，受力分析如图，由水平方向上的合力F_x合和竖直方向上的合力F_y合分别等于零，即
F_x合=Tsinθ-F=0，
F_y合=Tcosθ-mg=0．
解得：
F=mgtanθ
T=$\frac{mg}{cosθ}$
故答案为：mgtanθ，$\frac{mg}{cosθ}$．

点评 本题关键是对小金属球受力分析后，根据平衡条件，运用正交分解法列出平衡方程后联立求解，基础题目．