Question

【題目】氣象研究小組用圖示簡易裝置測定水平風速．在水平地面上豎直固定一直桿，半徑為R、質量為m的薄空心塑料球用細線懸于桿頂端O，當水平風吹來時，球在風力的作用下飄起來．已知風力大小正比于風速，當風速v0＝3m/s時，測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ＝30°，則下列說法正確的是（ ）

A. 細線拉力的大小為

B. 細線的拉力與風力的合力大小大于mg

C. 風速增大到某一值時，可能等于90°

D. 風速變為原來的兩倍，則一定變為原來的兩倍

Answer 1

【答案】A

【解析】

小球受重力、細線拉力和風力處于平衡，小球的受力如圖所示，

根據共點力平衡得，，細線拉力和風力的合力等于mg，故A正確，B錯誤。因為風力和重力的合力方向不可能水平向右，可知拉力方向不可能水平向左，則θ不可能等于90°，故C錯誤。當風速v0=3m/s時，測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ=30°，則風力F=mgtan30°，當θ=60°時，風力不是原來的2倍，則風速也不是原來的2倍，故D錯誤。故選A。