Question

4．一种测定风力大小的仪器原理如图所示，它的细长金属丝一端固定于悬点O，另一端悬挂一个质量为m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，如果金属球保持静止后测的金属丝的偏角为θ，求此时的风力F和金属丝对金属球的拉力T．（重力加速度为g，要求：画出金属球的受力分析图）

Answer 1

分析 对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件运用合成法，结合几何关系求解即可．

解答 解：对小球受力分析，受到重力、拉力和风力，将拉力和风力合成，其合力与重力平衡，如图

结合几何关系，得到：
F=mgtanθ
T=$\frac{mg}{cosθ}$
答：此时的风力F为mgtanθ，金属丝对金属球的拉力T为$\frac{mg}{cosθ}$．

点评 本题关键对小球受力分析后，根据共点力平衡条件，运用合成法，结合几何关系求解，基础题目．