Question

【題目】屋檐下用細繩系著重為G的風鈴被水平恒定風力吹起，在偏離豎直方向θ角的位置保持靜止，如圖所示（G和θ已知）。

（1）此時，風鈴受到幾個力的作用，并畫出風鈴受力示意圖。

（2）此時，水平風力的大小。

（3）若水平風力突然瞬間消失，求此瞬間系風鈴的細繩拉力大小。

Answer 1

【答案】（1）重力mg，細繩拉力T，分力F； （2） （3）

【解析】

（1）風鈴受重力mg，細繩拉力T，分力F，受力示意圖如下圖所示：

（2）風鈴處于三力平衡狀態，如下圖所示受力分析，風力和重力的合力與繩子拉力等值、反向

故水平分力的大小為：

（3）若水平風力突然瞬間消失，繩子拉力發生突變，此時重力和繩子拉力的合力垂直于繩子方向向下，小球將沿著合力方向加速，如圖所示：

根據力的邊值關系可知，