风洞实验室中可产生水平方向的.大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径.(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上

◎ 题目

风洞实验室中可产生水平方向的.大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径.
(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的滑动摩擦因数.
(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少?(sin37°=0.6,co37°=0.8)
魔方格

◎ 答案

(1)设小球所受的风力为F,小球质量为m
F=μmg

μ=
F
mg
=
0.5 mg
mg
=0.5
即小球与杆之间的动摩擦因素为0.5.
(2)设杆对小球的支持力为N,摩擦力为f
沿杆方向
F?cos37°+mgsin37°-f=ma
垂直于杆方向
N+Fsin37°-mgcos37°=0
其中:f=μN   
可解得
a=
Fcosθ+mgsinθ-f
m
=(g+
F2
m2g
)sinθ=
3
4
g
S=
1
2
at2
∴t═

2S
3
4
g
=

8S
3g

即小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为

8S
3g

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“风洞实验室中可产生水平方向的.大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径.(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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