Question

如图所示，某人用轻绳牵住一只质量=0.6kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成角。已知空气对气球的浮力为15N，人的质量M=50kg，且人受的浮力忽略不计（g=10 m/s²， sin37⁰=0.6，cos37⁰=0.8）。

求：（1）水平风力的大小 

（2）人对地面的压力大小

（3）若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？（要求说明理由）

Answer 1

解：（1）对氢气球进行受力分析，设氢气球受绳子拉力为，水平风力为，用正交分解法可知：

（1分）

（1分）

计算可得：       （2分）

（2）对人进行受力分析，设人受地面的支持力为，则有：

 （2分）      解得：N（2分）

（3）若风力增强，人对地面的压力不变（2分）

视气球及人为一整体可知，其竖直方向上的受力情况没改变，故地面的支持力不变（2分）