Question

15．質(zhì)量為0.2kg的氦氣球系于地面A點，氣球受到豎直向上的浮力F₀=4N，若在大小為1N水平拉力F作用下使繩與地面間形成夾角θ，g取10m/s²．試求繩與地面間的夾角θ和繩上拉力T的大�。�

Answer 1

分析 以氣球為研究對象，分析受力情況，作出力圖，根據(jù)平衡條件求解繩與地面間的夾角θ和繩上拉力T的大小．

解答 解：以氣球為研究對象，分析受力情況：重力G、繩的拉力T，浮力F₀，以及水平拉力F，如圖所示：
根據(jù)平衡條件得：
F₀=mg+Tsinθ，
Tcosθ=F，
帶入數(shù)據(jù)得：
4=2+Tsinθ，
Tcosθ=1
解得：T=$\sqrt{5}N$，θ=arctan2
答：繩與地面間的夾角θ為arctan2，繩上拉力T的大小為$\sqrt{5}N$．

點評 本題首先要選擇好研究對象，本題以氣球為研究對象，進行受力情況分析，最后由平衡條件求解，按照三個步驟進行研究．