Question

【題目】氣象研究小組用圖示簡易裝置測定水平風(fēng)速。在水平地面上豎直固定一直桿，半徑為R、質(zhì)量為m的薄空心塑料球用細線懸于桿頂端O，當水平風(fēng)吹來時，球在風(fēng)力的作用下飄起來。已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速和球正對風(fēng)的截面積，當風(fēng)速V0=3m/s時，測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ=30°，則（ ）

A．若測得θ=60°時，風(fēng)速v=6m/s

B．若風(fēng)速增大到某一值時，θ可能等于90°

C．若風(fēng)速不變，換用半徑變大、質(zhì)量相同的球，則θ不變

D．若風(fēng)速不變，換用半徑相等、質(zhì)量變大的球，則θ減小

Answer 1

【答案】D

【解析】

試題分析：設(shè)球正對風(fēng)的截面積為S，由題意可知，風(fēng)力大小為F=kSv，由平衡條件得mgtanθ= kSv，已知風(fēng)速v0=3m/s時，θ=30°，可求出θ=60°時，風(fēng)速v=9m/s，故選項A錯誤；因為繩子拉力在豎直方向上的分力與重力平衡，所以風(fēng)速增大，θ不可能變?yōu)?0°，故選項B錯誤；根據(jù)F=mgtanθ，質(zhì)量不變，半徑變大，風(fēng)力變大，θ變大，故選項C錯誤；若風(fēng)速、半徑不變，則風(fēng)力不變，質(zhì)量較大時，θ減小，故選項D正確；故選D．