Question

【題目】風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可產(chǎn)生水平方向的，大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力．現(xiàn)將一套有球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室．小球孔徑略大于細(xì)桿直徑．如圖所示．

（1）當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上做勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍，求小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)．

（2）保持小球所受風(fēng)力不變，使桿與水平方向夾角為37°并固定，則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離s=3.75m所需時(shí)間為多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

Answer 1

【答案】（1）0.5；（2）1s

【解析】試題分析：（1）小球在水平方向上受風(fēng)力與滑動(dòng)摩擦力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可以動(dòng)摩擦因數(shù)．（2）對小球進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律求得小球的加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以求出小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

（1）小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得： ，則動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5；

（2）以小球?yàn)檠芯繉ο螅�在垂直于桿方向上，由平衡條件得： ，

在平行于桿方向上，由牛頓第二定律得： ，

代入數(shù)據(jù)解得： ，

小球做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由位于公式得：

運(yùn)動(dòng)時(shí)間為；