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如图所示,轻绳的一端系在地上,另一端系着氢气球,氢气球重20 N,空气对它的浮力恒为30 N,由于受恒定水平风力作用,使系氢气球的轻绳和地面成53°角,(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)。则:

(1)轻绳所受拉力为多少?水平风力为多少?

(2)若将轻绳剪断,氢气球的加速度为多大?

解:(1)设氢气球所受风力为F,轻绳拉力为F.对氢气球进行受力分析,如图所示,根据氢气球处于平衡状态,所受合力为零。

          FGF sin530=0                   (2分)

         FFcos530=0                        (2分)

      解上两式得:

         F=12.5N                             (1分)

         F=7.5N                               (1分)

(2)轻绳剪断后,氢气球所受的合力大小

F=12.5N                              (2分)

      方向与原轻绳拉力方向相反。由F=ma

          得a=6.25m/s2                                           (2分)

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