Question

14．气象研究小组用如图所示简易装置测定水平风速．在水平地面上竖直固定一直杆，质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当水平风吹来时，球在水平风力的作用下飘起来．测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°，重力加速度为g，则（　　）

• A． 水平风力的大小为2mg
• B． 若风速增大到某一值时，θ可能等于90°
• C． 若水平风力增大时，则θ可能不变
• D． 若水平风力增大时，则θ一定增大

Answer 1

分析 对小球受力分析，根据共点力平衡求出细线的拉力大小，根据风力和重力合力方向与拉力方向反向，确定θ不可能等于90°．

解答 解：对小球进行受力分析如图：
A、小球受重力、拉力和风力处于平衡，由图可知：F=$mgtan30°=\frac{\sqrt{3}}{3}mg$，故A错误．
B、因为风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，则θ不可能等于90°，故B错误．
C、小球的受力如图所示，根据共点力平衡得，F=mgtanθ，可知若水平风力增大时，则θ一定增大．故C错误，D正确．
故选：D

点评 本题考查了共点力平衡的基本运用，关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，知道拉力与重力和风力的合力等值反向．