直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与坚直方向的夹角θ1=45°,直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5m/s2

发布时间:2020-08-11 11:54:23

直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与坚直方向的夹角θ1=45°,直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5m/s2,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°.如果空气阻力大小恒定,不计悬索的质量,求:
(1)空气阻力的大小.
(2)水箱中水的质量M.
(取重力加速度g=10m/s2;sin14°=0.242;cos14°=0.970)

网友回答

解:(1)直升机水平匀速飞往水源时,对箱子进行受力分析可得图,
F阻=mg×tanθ1=5000N
(2)直升机水平匀加速飞往火源时,对箱子合水进行受力分析可得图,进行正交分解可得:
X方向可得??T'×sinθ2-F阻=(m+M)a
Y方向可得??T'×cosθ2=(m+M)g
解得:M=4.5×103kg
答:(1)空气阻力的大小为5000N.
(2)水箱中水的质量M为4.5×103kg.
解析分析:(1)对箱子受力分析,根据共点力平衡求出空气阻力的大小.
(2)对箱子和水整体分析,在竖直方向上合力等于0,水平方向上有合力,根据牛顿第二定律求出水箱中水的质量.

点评:解决本题的关键能够正确地进行受力分析,根据牛顿第二定律,运用正交分解进行求解.
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