放风筝是春天时大人和小孩都爱玩的一项有趣的体育活动,手上牵着线拉着风筝迎风向前跑,就可以将风筝放飞到高处.有一个小朋友将一只质量为m1=0.4kg的风筝放飞到空中后,

发布时间:2020-08-15 18:05:29

放风筝是春天时大人和小孩都爱玩的一项有趣的体育活动,手上牵着线拉着风筝迎风向前跑,就可以将风筝放飞到高处.有一个小朋友将一只质量为m1=0.4kg的风筝放飞到空中后,拉着线的下端以一定的速度匀速跑动时,线恰能与水平面成530角保持不变,如图所示,这时小朋友拉住线的力为T=10N,
(g取10m/s2,不计风筝所受的浮力)求:
(1)风筝所受的风力F.
(2)若该小朋友质量为m2=20Kg,则小朋友对地面的压力N.

网友回答

解:(1)如图1所示,风筝受力如图.
设风力F与水平方向成β角,则:
Fcosβ=Tcos53°
Fsinβ=m1g+Tsin53°
解得:F=6N
tanβ=2
故风筝所受的风力大小为6N,方向与水平方向夹角满足tanβ=2.
(2)对小朋友受力如图2
Tsin53°+N'=m2g
解得N'=192N
由牛顿第三定律可知:小朋友对地面的压力为:
N=192N,方向竖直向下.
故小朋友对地面的压力大小为192N.
解析分析:本题的关键是正确对风筝和小朋友受力分析,风筝受到向下的重力、沿绳子方向的拉力以及垂直风筝向上的风力;小朋友受到向下的重力、向上的支持力、绳子的拉力和水平向左的摩擦力,然后用正交分解法根据平衡条件求解即可.

点评:对动力学问题关键是正确进行受力分析,注意本题中风力与风筝垂直向上,小朋友受到的摩擦力是静摩擦力,方向水平向左.
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