Question

气象研究小组用图示简易装置测定水平风速.在水平地面上竖直固定一直杆,半径为R、质量为m 的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在风力的作用下飘起来.已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积,当风速v₀=3m/s时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°.则(　　)

A.若风速不变,换用半径相等、质量变大的球,则θ减小　　

B.若风速不变,换用半径变大、质量不变的球,则θ变大

C. θ=60°时,风速v=6m/s

D.若风速增大到某一值时, θ可能等于90°

Answer

AB

【解析】

试题分析：以小球为对象，受力如图所示

若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，知风力不变，根据F=mgtanθ，知重力减小，风力不变，则θ减小．故A正确；若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则风力变大，根据F=mgtanθ，知θ变大．故B正确；小球受重力、拉力、风力处于平衡，根据共点力平衡知风力F=mgtanθ，θ变为原来的2倍，则风力变为原来的3倍，因为风力大小正比于风速和球正对风的截面积，所以风速v=9m/s．故C错误;风速增大，θ不可能变为90°，因为绳子拉力在竖直方向上的分力与重力平衡．故D错误。

考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用