Question

氣象研究小組用圖示簡易裝置測(cè)定水平風(fēng)速.在水平地面上豎直固定一直桿,半徑為R、質(zhì)量為m 的薄空心塑料球用細(xì)線懸于桿頂端O,當(dāng)水平風(fēng)吹來時(shí),球在風(fēng)力的作用下飄起來.已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速和球正對(duì)風(fēng)的截面積,當(dāng)風(fēng)速v₀=3m/s時(shí),測(cè)得球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=30°.則(　　)

A.若風(fēng)速不變,換用半徑相等、質(zhì)量變大的球,則θ減小　　

B.若風(fēng)速不變,換用半徑變大、質(zhì)量不變的球,則θ變大

C. θ=60°時(shí),風(fēng)速v=6m/s

D.若風(fēng)速增大到某一值時(shí), θ可能等于90°

 

Answer 1

【答案】

AB

【解析】

試題分析：以小球?yàn)閷?duì)象，受力如圖所示

若風(fēng)速不變，換用半徑相等、質(zhì)量變大的球，知風(fēng)力不變，根據(jù)F=mgtanθ，知重力減小，風(fēng)力不變，則θ減小．故A正確；若風(fēng)速不變，換用半徑變大、質(zhì)量不變的球，則風(fēng)力變大，根據(jù)F=mgtanθ，知θ變大．故B正確；小球受重力、拉力、風(fēng)力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡知風(fēng)力F=mgtanθ，θ變?yōu)樵瓉淼?倍，則風(fēng)力變?yōu)樵瓉淼?倍，因?yàn)轱L(fēng)力大小正比于風(fēng)速和球正對(duì)風(fēng)的截面積，所以風(fēng)速v=9m/s．故C錯(cuò)誤;風(fēng)速增大，θ不可能變?yōu)?0°，因?yàn)槔K子拉力在豎直方向上的分力與重力平衡．故D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用