如图是一种测定风力的仪器的原理图,一金属球固定在一细长的轻金属丝下端,能绕悬挂点O在竖直平面内转?动,无风时金属丝自然下垂,现发现水平风力大小为F时,金属丝偏离竖直方向的角度为θ,求:
(1)金属球对金属丝的拉力的大小;
(2)金属球的质量为多少?
网友回答
解:(1)对金属球受力分析如图,由力的平衡条件得金属丝对金属球的拉力:T=
由牛顿第三定律得金属球对金属丝的拉力为:T′=T=
(2)由力的平衡条件得:mg=Fcotθ
所以,金属球的质量为:m=
答:(1)金属球对金属丝的拉力的大小为;
(2)金属球的质量为为.
解析分析:(1)对金属球进行受力分析,由平衡条件求解金属丝对金属球的拉力,即可由牛顿第三定律求得金属球对金属丝的拉力的大小;
(2)再由平衡条件求解金属球的质量.
点评:本题有实际的情景,但实质是共点力平衡问题,关键要正确分析受力情况,由平衡条件求解.