問題詳情:
如圖是簡易測水平風速的裝置,輕質塑料球用細線懸於豎直杆頂端O,當水平風吹來時,球在水平風力F的作用下飄起來.F與風速v成正比,當v=3m/s時,測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ=45°.則()
A. 當風速v=3m/s時,F的大小恰好等於球的重力
B. 當風速v=6m/s時,θ=90°
C. 水平風力F越大,球平衡時,細線所受拉力越小
D. 換用半徑相等,但質量較大的球,則當θ=45°時,v大於3m/s
【回答】
考點: 共點力平衡的條件及其應用;力的合成與分解的運用.
專題: 共點力作用下物體平衡專題.
分析: 對小球受力分析,根據共點力平衡求出風力和重力的關係,結合平行四邊形定則得出細線拉力和重力的關係,通過夾角的變化,判斷細線拉力的變化.
解答: 解:A、對小球受力分析,小球受重力、風力和拉力處於平衡,當細線與豎直方向的夾角θ=45°時,根據平行四邊形定則知,風力F=mg,故A正確.
B、當風速為6m/s,則風力為原來的2倍,即為2mg,根據平行四邊形定則知,,θ≠90°.故B錯誤.
C、拉力T=,水平風力越大,平衡時,細線與豎直方向的夾角θ越大,則細線的拉力越大,故C錯誤.
D、換用半徑相等,但質量較大的球,知重力變大,當θ=45°時,風力F=mg,可知風力增大,所以v大於3m/s,故D正確.
故選:AD.
點評: 解決本題的關鍵能夠正確地受力分析,運用共點力平衡進行求解,判斷拉力的變化,關鍵得出拉力與重力的關係,通過夾角的變化進行判斷.
知識點:共點力的平衡
題型:多項選擇