◎ 题目

如图所示为一风洞实验装置示意图，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为37°．现小球在F=20N的竖直向上的风力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数μ=0.5．试求：（sin37°=0.6，con37°=0.8g=10m/s2） （1）小球运动的加速度a1； （2）若F作用3s后小球到达B点，此时使风力大小不变，方向立即改为水平向左．则从改变风力F开始计时，小球经多长时间将回到B点

◎ 答案

（1）在风力F作用时有： （F-mg）sin37°-μ（F-mg）cos37°=ma1 a1=2 m/s2 方向沿杆向上 此时小球速度v=a1t1=6 m/s （2）风力方向改变后，小球加速度为a2 -mgsin37°-F cos37°-μN=ma2 N+mg cos37°=F sin37° 解得a2=24 m/s2 经过时间t2到达最高点， t2= v a2 =0.25s 此处距B点的位移s= 0+v 2 t2=0.75m 小球下滑时的加速度为a3， mgsin37°+Fcos37°-μN=ma3 a3=18m/s2 下滑到B点的时间为t3， 则s= 1 2 a3t32 解得：t= 3 6 s 所以t=t2+t3=0.54s 答：（1）小球运动的加速度大小为2 m/s2 方向沿杆向上； （2）若从改变风力F开始计时，小球经0.54s将回到B点．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示为一风洞实验装置示意图，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为37°．现小球在F=20N的竖直向上的风力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与…”主要考查了你对  【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。