放風(fēng)箏是春天時(shí)大人和小孩都愛玩的一項(xiàng)有趣的體育活動(dòng),手上牽著線拉著風(fēng)箏迎風(fēng)向前跑,就可以將風(fēng)箏放飛到高處.有一個(gè)小朋友將一只質(zhì)量為m1=0.4kg的風(fēng)箏放飛到空中后,拉著線的下端以一定的速度勻速跑動(dòng)時(shí),線恰能與水平面成530角保持不變,如圖所示,這時(shí)小朋友拉住線的力為T=10N,
(g取10m/s2,不計(jì)風(fēng)箏所受的浮力)求:
(1)風(fēng)箏所受的風(fēng)力F.
(2)若該小朋友質(zhì)量為m2=20Kg,則小朋友對地面的壓力N.
分析:本題的關(guān)鍵是正確對風(fēng)箏和小朋友受力分析,風(fēng)箏受到向下的重力、沿繩子方向的拉力以及垂直風(fēng)箏向上的風(fēng)力;小朋友受到向下的重力、向上的支持力、繩子的拉力和水平向左的摩擦力,然后用正交分解法根據(jù)平衡條件求解即可.
解答:解:(1)如圖1所示,風(fēng)箏受力如圖.
設(shè)風(fēng)力F與水平方向成β角,則:
Fcosβ=Tcos53°
Fsinβ=m1g+Tsin53°
解得:F=6
5
N
tanβ=2
故風(fēng)箏所受的風(fēng)力大小為6
5
N,方向與水平方向夾角滿足tanβ=2.
(2)對小朋友受力如圖2
Tsin53°+N'=m2g
解得N'=192N
由牛頓第三定律可知:小朋友對地面的壓力為:
N=192N,方向豎直向下.
故小朋友對地面的壓力大小為192N.
點(diǎn)評:對動(dòng)力學(xué)問題關(guān)鍵是正確進(jìn)行受力分析,注意本題中風(fēng)力與風(fēng)箏垂直向上,小朋友受到的摩擦力是靜摩擦力,方向水平向左.
練習(xí)冊系列答案
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(1)風(fēng)箏所受的風(fēng)力F。
(2)若該小朋友質(zhì)量為m2=20Kg,則小朋友對地面的壓力N。

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(1)風(fēng)箏所受的風(fēng)力F。

(2)若該小朋友質(zhì)量為m2=20Kg,則小朋友對地面的壓力N。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

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