Question

15．质量为0.2kg的氦气球系于地面A点，气球受到竖直向上的浮力F₀=4N，若在大小为1N水平拉力F作用下使绳与地面间形成夹角θ，g取10m/s²．试求绳与地面间的夹角θ和绳上拉力T的大小．

Answer 1

分析 以气球为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件求解绳与地面间的夹角θ和绳上拉力T的大小．

解答 解：以气球为研究对象，分析受力情况：重力G、绳的拉力T，浮力F₀，以及水平拉力F，如图所示：
根据平衡条件得：
F₀=mg+Tsinθ，
Tcosθ=F，
带入数据得：
4=2+Tsinθ，
Tcosθ=1
解得：T=$\sqrt{5}N$，θ=arctan2
答：绳与地面间的夹角θ为arctan2，绳上拉力T的大小为$\sqrt{5}N$．

点评 本题首先要选择好研究对象，本题以气球为研究对象，进行受力情况分析，最后由平衡条件求解，按照三个步骤进行研究．