Question

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)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，小球孔徑略大于細(xì)桿的直徑，整個(gè)裝置如圖。

（1）當(dāng)桿在方向向上固定時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球的桿上作勻速運(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)μ。
（2）保持小球所受風(fēng)力不變，使桿與水平方向間夾角為37°并固定，則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離s所需的時(shí)間t為多少？（）

Answer 1

解：（1）如圖所示，設(shè)小球所受的風(fēng)力為F，小球質(zhì)量為m，F(xiàn)=μmg，所以。（2）設(shè)桿對(duì)小球支持力為N，摩擦力為f，其受力如圖所示，由圖可知：沿桿方向Fcosθ+mgsinθ-f=ma，垂直于桿的方向N+Fsinθ-mgcosθ=0，f=μN(yùn)，由以上各式可解得：，，。