Question

【题目】风洞实验室中可产生水平方向的，大小可调节的风力．现将一套有球的细直杆放入风洞实验室．小球孔径略大于细杆直径．如图所示．

（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数．

（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s=3.75m所需时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

Answer 1

【答案】（1）0.5；（2）1s

【解析】试题分析：（1）小球在水平方向上受风力与滑动摩擦力作用而做匀速直线运动，由平衡条件可以动摩擦因数．（2）对小球进行受力分析，由牛顿第二定律求得小球的加速度，由运动学公式可以求出小球的运动时间．

（1）小球做匀速直线运动，由平衡条件得： ，则动摩擦因数μ=0.5；

（2）以小球为研究对象，在垂直于杆方向上，由平衡条件得： ，

在平行于杆方向上，由牛顿第二定律得： ，

代入数据解得： ，

小球做初速度为零的匀加速直线运动，由位于公式得：

运动时间为；