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    风洞实验室中可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力。如图所示为某风洞里模拟做实验的示意图。一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F=20N的竖直向上的风力作用下，从A点静止出发沿直杆向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数m=。试求：

    （1）小球运动的加速度a1；

    （2）若F风力作用1.2s后撤去，求小球上滑过程中距A点最大距离Xm；

    （3）若从撤去风力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点。

     


     （1）在力F作用时有：

    （F-mg）sin30°-m（F-mg）cos30°=ma1      

    a1=2.5 m/s2                                                ……2分

    （2）刚撤去F时，小球的速度v1= a1t1=3m/s 小球

    的位移

    x1 = t1=1.8m                                    ……1分

    撤去力F后，小球上滑时有：

    mgsin30°+mmgcos30°=ma2  a2=7.5 m/s2                                                                                   ……1分

            因此小球上滑时间t2= =0.4s     

    上滑位移x2= t2=0.6m       

            则小球上滑的最大距离为Xm=2.4m                                               ……1分

    （3）在上滑阶段通过B点：

                    XAB — x1= v1 t3 — a2t32            

    通过B点时间  t3=0.2 s ，另t3=0.6s （舍去） （1分）

    小球返回时有：

    mgsin30°-mmgcos30°=ma3      a3=2.5 m/s2                                                ……2分

    因此小球由顶端返回B点时有：

    Xm—XAB =a3t42           t4 =                                       ……1分

    通过B点时间  t2+ t4= s»0.75s （没有化到小数也正确）             ……1分

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    （2000?上海）风洞实验室中可产生水平方向的．大小可调节的风力．现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径．
    （1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数．
    （2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少？（sin37°=0.6，co37°=0.8）

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    如图所示，风洞实验室中可产生水平方向的，大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力大小，使小球在杆上作匀速运动，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，使杆与水平方向间夹角为370并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s=0.6m所需时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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    精英家教网风洞实验室中可产生与杆所在的方向平行的、大小可调节的风力．现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，球孔径略大于细杆直径，如图所示．当杆被固定在与水平方向夹角为37°时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速上升，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.8倍，求小球与杆间的动摩擦因数．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网风洞实验室在航空航天飞行器的研究中发挥着重要的作用，用它可以分析、研究影响飞行器飞行速度的各种因素．风洞实验室中可以产生方向水平、速度大小可调节的风，用来研究处在流动气体中物体的受力情况．现将一套有木球的细折杆ABC固定在风洞实验中，球的质量为m，重力加速度为g，球在杆上运动时，球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的弹力成正比，比例系数为k，设AB、BC的交接处B点用一段小圆弧平滑连接（即认为小球过B点的瞬间速度大小会突然变化），如图所示．
    实验时，先在无风的情况下让小球从斜杆上h高处由静止释放，小球最后滑到水平面上的C点停下，测得AC两点间水平距离为L1；接着调节合适的风速大小，再将小球从杆的上端同一位置由静止释放，小球最后停在水平面上的D点，测得AD两点间水平距离为
    L2
    ，如果小球在运动过程中始终受到恒定的水平风力的作用，试求：
    （1）比例系数k值的大小；
    （2）水平风力F多大？
    （3）若斜面的倾角θ为已知，要使小球在杆上保持静止状态，水平风力F必须满足什么条件？（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）

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