Question

如圖所示，某人用輕繩牽住一只質(zhì)量m=0.6kg的氫氣球，因受水平風(fēng)力的作用，系氫氣球的輕繩與水平方向成37°角．已知空氣對氣球的浮力為15N，人的質(zhì)量M=50kg，且人受的浮力忽略不計(jì)（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．
求：（1）水平風(fēng)力的大�。�
（2）人對地面的壓力大�。�
（3）若水平風(fēng)力增強(qiáng)，人對地面的壓力如何變化？（要求說明理由）

Answer 1

分析：（1）對氣球受力分析應(yīng)用平衡條件可求水平風(fēng)力的大��；
（2）再對人受力分析根據(jù)平衡條件求出人的支持力，由牛頓第三定律進(jìn)而求出人對地面的壓力；
（3）當(dāng)風(fēng)力變大時(shí)我們可以通過選整體為研究對象來判斷人對地面壓力的變化．

解答：解：（1）對氫氣球進(jìn)行受力分析，并分解如圖：

由平衡條件列式：
豎直方向：F_浮=mg+Tsin37°；
水平方向：F_風(fēng)=Tcos37°；
解得：F_風(fēng)=12N，T=15N．
（2）對人進(jìn)行受力分析，并分解如圖：

由平衡條件列式：
豎直方向：F_N=Mg-T sin37°=500-15×0.6=491N；
根據(jù)牛頓第三定律人對地面的壓力大小為491N．
（3）若風(fēng)力增強(qiáng)，只改變了水平方向的力，視氣球及人為一整體可知，所以：豎直方向上的受力情況沒改變不改變，人對地面的壓力不變．
答：（1）水平風(fēng)力的大小12N；
（2）人對地面的壓力大小為491N；
（3）若水平風(fēng)力增強(qiáng)，人對地面的壓力不變．

點(diǎn)評：對氣球和人進(jìn)行受力分析，運(yùn)用力的合成或分解結(jié)合共點(diǎn)力平衡條件解決問題．選擇合適的研究對象是關(guān)鍵，如何選擇需要再做題中不斷積累經(jīng)驗(yàn)．