Question

（12分）如圖所示是一個模擬風洞中的實驗，空氣壓縮機在風洞可形成豎直向上的均勻氣流。將一質量m=2kg的圓球套在與水平面成37°角的細直桿上，直桿固定不動，球內壁與桿間動摩擦因數μ=0.5，將此裝置置于風洞中，氣流可對球施加豎直向上的恒力F，某時刻由靜止釋放小球，經t=1s，小球通過的位移為S=0.5m．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）求小球運動的加速度大��；

（2）求恒力F的大�。�

（3）求運動1s內，小球機械能的變化量ΔE；

 

Answer 1

【答案】

（1）1 m/s2?? （2） 10N或30N?? （3）-5J或7J

【解析】

試題分析：（1）小球做勻加速運動，

（2）若小球向下運動，F1＜mg，由牛頓第二定律：

代入數據解得：F1=10N

若小球向上運動，F1>mg，由牛頓第二定律：

代入數據解得：F2=30N

（4）若小球沿桿向下運動，，

根據功能關系

若小球沿桿向上運動，，

根據功能關系

考點：本題考查牛頓運動定律、功能關系