2022 年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边,有一根系有飘带的风力指示杆,教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳,其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时,飘带实际形态最接近的是( )
A . B . C . D .
A
【详解】由于风速水平向右、大小恒定且不随高度改变,可认为单位长度飘带受到的风力 相同,假设飘带总长为 ,质量为 ,由飘带自由端向上选取任意一段 ,该部分飘带的重力和所受风力分别为
该部分飘带稳定时受力平衡,受力分析如图所示
重力与风力的合力与剩余部分间的张力 是平衡力,设竖直方向的夹角为 ,则满足
可知飘带与竖直方向的角度与所选取的飘带长度无关,在风速一定时,飘带与竖直方向的角度正切值恒定,则飘带为一条倾斜的直线。
故选 A 。
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