Question

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．

Answer 1

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．