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2.一种测定风作用力的仪器原理如图所示,它的不计质量的细长金属丝一端固定于悬点O,另一端悬挂着一个质量为m=1kg的金属球.无风时,金属丝自然下垂,当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝将偏离竖直方向一定角度θ,风力越大,偏角越大.若某时刻金属丝与竖直方向偏角θ=30°,求此时金属球所受风力大小.(g=10m/s2).

分析 分析小球的受力情况,作出力图,根据平衡条件求出金属球所受风力的大小.

解答 解:小球的受力分析如图所示,则平衡时有:
Tcosθ=mg,
Tsinθ=F,
联立可得风力大小为:F=mgtanθ,
代入数据得:F=1×10×$\frac{\sqrt{3}}{3}$N=$\frac{10\sqrt{3}}{3}$ N 
答:此时金属球所受风力的大小为$\frac{10\sqrt{3}}{3}$ N.

点评 本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.如图所示,吊篮A、物体B、物体C的质量相等,弹簧质量不计,B和C分别固定在弹簧两端,放在吊篮的水平底板上静止不动.将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间(  )
A.吊篮A的加速度大小为零B.物体B的加速度大小为零
C.物体C的加速度大小为$\frac{3g}{2}$D.A、B、C的加速度大小都等于g

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.如图甲所示,小孩用80N的水平力推木箱不动,木箱此时受到的摩擦力大小为F1;乙图中,小孩用100N的水平力恰能推动木箱,此时木箱与地面间的摩擦力大小为F2;丙图中,小孩把木箱推动了,此时木箱与地面间摩擦力大小为F3.若木箱对地面的压力大小为200N,木箱与地面间动摩擦因数为μ=0.45,则F1、F2、F3的大小分别为(  )
A.80 N、100 N、90 NB.80 N、100 N、45 NC.80 N、80 N、90 ND.0、80 N、45 N

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.跳水运动员从10m高的跳台上跳下(不计空气阻力),运动员在下落的过程中(  )
A.克服重力做功B.机械能减少
C.动能增加,重力势能减少D.动能减少,重力势能增加

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

17.一枚火箭由地面竖直向上发射,其v-t图如图所示.其中t3=3t1,t2=2t1,v2=3v1,由图象可知(  )
A.火箭在t2-t3时间内向下运动
B.火箭能上升的最大高度为$\frac{{v}_{2}{t}_{3}}{2}$
C.火箭运动过程中最大加速度大小为$\frac{{v}_{2}}{{t}_{1}}$
D.火箭上升阶段平均速度大小为$\frac{{v}_{2}}{2}$

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

7.某实验小组用如图1所示的装置测定重力加速度.将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落.

(1)下列实验操作步骤正确的是BC.(填正确答案标号)
A.实验所用的重物可用实心泡沫球
B.应调整打点计时器,使其两限位孔连线在竖直方向
C.实验时应先使重物靠近打点计时器
D.实验时先释放重物后再接通电源
(2)已知打点计时器所接电源频率为50Hz.实验中得到的一条纸带如图2所示,从比较清晰的点起,每2个点取一个计数点,分别标明0、1、2、3、4.测得x1=29.3mm,x2=45.6mm,x3=60.3mm,x4=76.2mm,则重物在打下点2时的速度大小为1.32m/s,重物的加速度大小为9.63m/s2.(结果保留三位有效数字)
(3)该实验中测得的重力加速度偏小,其主要原因是实验中存在摩擦力及空气的阻力.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

14.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交变电流的频率为50HZ,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有分度值为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐.
(1)在这个实验中,下列说法正确的是C
A.长木板一定要水平摆放,不能一端高一端低
B.在纸带上选计数点时必须从打下的第一个点算起
C.应先接通电源,再释放小车
D.作v-t图时,所描出的线必须经过每一个点
(2)从纸带中可以测出1、3两点之间的距离为4.30cm.
(3)小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=0.215m/s(保留三位有效数字).
(4)通过计算可以知道小车的加速度是a=2.80m/s2(保留三位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

11.如图所示,倾角为37o的粗糙斜面固定在水平地面上,斜面上放置质量均为1kg的A、B两物体,A、B之间有一劲度系数很大的轻质弹簧,弹簧与A栓连,与B接触但不栓连,初始弹簧被锁定,弹性势能为4J,A、B恰好静止在斜面上,物体与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,B与斜面间的动摩擦因数是A的2倍,现解除弹簧锁定,A、B在极短的时间内被弹簧弹开,求:
(1)A、B与斜面间的摩擦因数u1、u2分别是多少?
(2)弹簧刚恢复原长时A、B的速度大小v1、v2
(3)弹簧刚恢复原长后1.2s时,A、B间的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

12.一个物块置于粗糙的水平地面上,受到的水平方向推力F作用,推力F随时间t变化的关系如图甲所示,速度v随时间t变化的关系如图乙所示.取g=10m/s2,求:

(1)1s末和3s末物块所受摩擦力的大小f1和f2
(2)物块与水平地面间的动摩擦因数μ.

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