Question

【题目】风洞实验室中可以产生水平方向、速度大小可以调节的风，用来研究处在流动气体中的物体的受力情况。一种测定风作用力的仪器原理如图所示，细长的轻质金属丝一端固定于悬点O，另一端悬挂着一个重力为G的金属球。无风时，金属丝自然下垂；风沿水平方向吹来时，金属丝偏离竖直方向的角度为求

风力F的大小和金属丝拉力T的大小；

已知风力与风速的大小关系为，其中，金属球的重力为，当偏角时，求此时风速的大小。

Answer 1

【答案】，；。

【解析】

对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件运用合成法，由几何关系求解出分力。由风力与风速的大小关系为结合求得的风力可求得风速。

对小球受力分析，受到重力、拉力和风力，将拉力和风力合成，合力与重力平衡，如图所示：

由几何关系，得到：

金属丝所受到的拉力：
由上述关系和已知条件可得：
又
代入数据解得：