Question

【題目】如圖所示，是一種測定風力的儀器的原理圖，它能自動隨著風的轉向而轉向，使風總從圖示水平方向吹向小球P，刻度盤上的示數(shù)反映風力的大小�，F(xiàn)已知P是質量為m的金屬球，固定在一細長鋼性金屬絲下端，能繞懸掛點在豎直平面內(nèi)轉動，無風時金屬絲自然下垂，有風時金屬絲將偏離豎直方向一定角度θ，不計金屬絲重力。已知風對小球的作用力大小與風速成正比，當風速為5m/s時，θ=30°則風速為10m/s時，θ為

A.30°＜θ＜45°B.45°＜θ＜60°

C.θ=60°D.60°＜θ＜90°

Answer 1

【答案】B

【解析】

以金屬球為研究對象，分析受力情況：金屬球受到重力mg、水平向左的風力F和金屬絲的拉力T，作出力圖如圖，

在水平方向上根據(jù)平衡條件得到：

F=mgtanθ

且風力

F=kv

則

則

則

A．30°＜θ＜45°，與結論不相符，選項A錯誤；

B．45°＜θ＜60°，與結論相符，選項B正確；

C．θ=60°，與結論不相符，選項C錯誤；

D． 60°＜θ＜90°，與結論不相符，選項D錯誤；

故選B.