在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示．仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球．无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度．风力越大，偏角越大．通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力大小．那么，风力大小F跟小球质量m、偏角θ之间有什么关系呢？
问题描述：
在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示．仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球．无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度．风力越大，偏角越大．通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力大小．那么，风力大小F跟小球质量m、偏角θ之间有什么关系呢？
答
知识点：本题关键是对小金属球受力分析后，根据平衡条件，运用正交分解法列出平衡方程，求解出风力与角度θ的关系后分析讨论．
以小球为研究对象，受力分析如图，由水平方向上的合力Fx合和竖直方向上的合力Fy合分别等于零，即Fx合=Tsinθ-F=0，Fy合=Tcosθ-mg=0．有Tsinθ=F，Tcosθ=mg，两式相比，得F=mgtanθ．由所得结果可见，当小球质量m一...
答案解析：对小球受力分析，受重力、拉力和风力，根据平衡条件列方程求解．
考试点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．
知识点：本题关键是对小金属球受力分析后，根据平衡条件，运用正交分解法列出平衡方程，求解出风力与角度θ的关系后分析讨论．