Question

【題目】如圖所示、某人用輕繩牽住一質量m=0.6kg的氫氣球，因受水平風力的作用，系氫氣球的輕繩與水平方向成角，已知空氣對氣球的浮力為15N，人的質量M=50kg，且人受的浮力忽略不計。（sin=0.6，cos=0.8，g=10m/s2）求：

(1)水平風力的大小

(2)人對地面的壓力大小

(3)若水平風力增強為原來的2倍，則人對地面的壓力為多少？（說明理由）

Answer 1

【答案】（1）12N（2）491N（3）491N

【解析】

對氫氣球進行受力分析，設氫氣球受繩子拉力為T，水平風力為F風，

由共點力平衡條件

水平方向：

豎直方向：

解得：

，

(2)對人進行受力分析，并分解如圖

設人受地面的支持力為FN，則有：

代入數據解得：

根據牛頓第三定律人對地面的壓力大小為491N；

(3)風力增強，以氣球及人為一整體可知，其豎直方向上的受力情況沒改變，人對地面的壓力仍為491N