精英家教網(wǎng)一種測定風(fēng)作用力的儀器原理如圖，它的細(xì)長金屬絲一端固定于懸點O，另一端懸掛著一個質(zhì)量為m的金屬球．無風(fēng)時，金屬絲自然下垂，當(dāng)受到沿水平方向吹來的風(fēng)時，金屬絲將偏離豎直風(fēng)向一定角度．若金屬絲偏離豎直方向成角度θ時處于靜止，求
（1）風(fēng)力F的大小和金屬絲所受到的拉力的大��；
（2）風(fēng)力F與金屬絲拉力的合力．
分析：對小球受力分析，然后根據(jù)共點力平衡條件運(yùn)用合成法，由幾何關(guān)系求解出分力．
解答：解：（1）對小球受力分析，受到重力、拉力和風(fēng)力，將拉力和風(fēng)力合成，合力與重力平衡，如圖
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由幾何關(guān)系，得到：F=mgtanθ
金屬絲所受到的拉力：T=
mg
cosθ

（2）根據(jù)平衡條件風(fēng)力F與金屬絲拉力的合力與重力等大反向，即合力的大小等于mg，方向豎直向上．
答：（1）風(fēng)力F的大小為mgtanθ，金屬絲所受到的拉力的大小
mg
cosθ
；
（2）風(fēng)力F與金屬絲拉力的合力等于mg，方向豎直向上．
點評：本題關(guān)鍵對小球受力分析后，根據(jù)共點力平衡條件，運(yùn)用合成法，根據(jù)幾何關(guān)系求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，是一種測定風(fēng)作用力的儀器的原理圖，它能自動隨著風(fēng)的轉(zhuǎn)向而轉(zhuǎn)向，使風(fēng)總從圖示方向吹向小球P．P是質(zhì)量為m的金屬球，固定在一細(xì)長剛性金屬絲下端，能繞懸掛點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動．無風(fēng)時金屬絲自然下垂，有風(fēng)時金屬絲將偏離豎直方向一定角度θ，P，角θ大小與風(fēng)力大小有關(guān)．則關(guān)于風(fēng)力F與θ的關(guān)系式正確的是
mgtanθ
mgtanθ
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（附加題）如圖所示，是一種測定風(fēng)作用力的儀器原理圖，P為金屬球，懸掛在一細(xì)長金屬絲下面，O是懸點，R0是保護(hù)電阻，CD是水平放置的光滑電阻絲，與細(xì)金屬絲始終保持良好接觸．無風(fēng)時，金屬絲與電阻絲在C點接觸，此時A示數(shù)為I0；有風(fēng)時金屬絲將偏轉(zhuǎn)一角度，角θ與風(fēng)力大小有關(guān)，設(shè)風(fēng)力方向水平向左，OC=h，CD=L，金屬球質(zhì)量為m，電阻絲單位長度的阻值為k，電源內(nèi)電阻和金屬絲電阻不計，金屬絲偏角為θ時，A的示數(shù)為I′，此時風(fēng)力為F，試寫出：
（1）F與θ的關(guān)系式．
（2）F與I′的關(guān)系式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?順義區(qū)一模）如圖所示，是一種測定風(fēng)作用力的儀器的原理圖，它能自動隨著風(fēng)的轉(zhuǎn)向而轉(zhuǎn)向，使風(fēng)總從圖示方向吹向小球P．P是質(zhì)量為m的金屬球，固定在一細(xì)長剛性金屬絲下端，能繞懸掛點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，無風(fēng)時金屬絲自然下垂，有風(fēng)時金屬絲將偏離豎直方向一定角度θ，角θ大小與風(fēng)力大小有關(guān)，下列關(guān)于風(fēng)力F與θ的關(guān)系式正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

一種測定風(fēng)作用力的儀器原理如圖所示．它的細(xì)長絲線一端固定于O點，另一端懸掛著一個質(zhì)量為m=1kg的金屬球．無風(fēng)時，絲線自然下垂；當(dāng)受到沿水平方向吹來的風(fēng)的作用時，絲線將偏離豎直方向一定角度θ，風(fēng)力越大，偏角越大．若某時刻絲線與豎直方向的夾角θ=37°，試求此時金屬球所受風(fēng)力的大小．（取g=10m/s2，已知sin37°=0.6、cos37°=0.8）

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