问题
计算题
直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2=14°。如果空气阻力大小不计，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M。（取重力加速度g =10m/s2，sin 14°≈0.242，cos 14°≈0.970）
答案
解：直升机取水时，水箱受力平衡
T1sinθ1－f=0 ①
T1cosθ1－mg=0 ②
由①②得f=mgtanθ1 ③
直升机返回时,由牛顿第二定律
T2sinθ2－f=(m+M)a ④
T2cosθ2－(m+M)g=0 ⑤
由③④⑤得，水箱中水的质量M=4.5×103kg