◎ 题目

如图甲所示为一风力实验示意图，一根足够长的固定细杆与水平面成θ＝37°，质量为m＝1 kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点，今用沿杆向上的恒定风力F作用于小球上，经时间t1＝0.2 s后撤去风力，小球沿细杆运动的一段v-t图象如图乙所示(g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37 °＝0.8)．试求： (1)小球与细杆之间的动摩擦因数； (2)0～0.2 s内风力F的大小； (3)撤去风力F后，小球经多长时间返回底部．

◎ 答案

解：(1)由图知a2＝10 m/s2 由牛顿第二定律mgsinθ＋μmgcosθ＝ma2 解得μ＝0.5 (2)由图知a1＝20 m/s2 由牛顿第二定律F－mg(sinθ＋μgcosθ)＝ma1 解得F＝30 N (3) 由图，风力F作用时间为t1＝0.2 s 撤去风力后，物体继续向上运动时间为t2＝ 得t2＝0.4 s 向上的最大位移为xm＝vm(t1＋t2) 得xm＝1.2 m 以后物体下滑，由牛顿第二定律mgsinθ－μmgcosθ＝ma3 解得a3＝2 m/s2 由xm＝a3t32 得t3＝s 总时间为t＝t2＋t3 代入数据得t＝s≈1.5 s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图甲所示为一风力实验示意图，一根足够长的固定细杆与水平面成θ＝37°，质量为m＝1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点，今用沿杆向上的恒定风力F作用于小球上，经时间t1＝0.…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】  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。