Question

如图，节日期间小强站在水平河岸旁边欣赏风景，他手中牵住一重为10N的轻气球，由于受水平风力的影响，系气球的轻绳与水平成37⁰角．已知空气对气球的浮力为16N，小强重500N，小强受的浮力不计．（g=10m/s）
求：（1）水平风力和绳子拉力的大小（sin37°=0.6  cos37°=0.8）
（2）小强对地面的压力大小
（3）若水平风力增强，小强对地面的压力是否变化？请说明理由．

Answer 1

分析：考察的是受力平衡的应用，对气球受力分析应用平衡条件可求出绳子受到的拉力，在对小强分析进而求出小强对地面对的压力．当风力变大时我们可以通过选整体为研究对象来判断小强对地面压力的变化．

解答：解：（1）对气球受力分析并分解如图：

由平衡条件列式：
竖直方向：F_浮=mg+Tsin37°
水平方向：F_风=Tcos37°
得：T=10N   F_风=8N 
（2）对小强受力分析并分解如图：

由平衡条件列式：
竖直方向：F_N=Mg-T sin37°=500-10×0.6=494N
（3）选整体为研究对象，水平风力增强后，只改变了水平方向的力，所以：竖直方向上的受力情况没改变不改变．即小强对地面的压力不变．改变的是地面对小强的摩擦力和绳子的角度．
答：
（1）水平风力为8N，绳子拉力的大小为10N
（2）小强对地面的压力大小为494N
（3）小强对地面的压力不变

点评：对气球和小强进行受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题．选择合适的研究对象是关键，如何选择需要再做题中不断积累经验．