[题目]在风洞实验室里.一根足够长的均匀直细杆与水平面成θ=固定.质量为m=2kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O.如图甲所示.开启送风装置.有水平向右的恒定风力F作用于小球上.在t1=2s时风停止.小球沿细杆运动的部分v一t图象如图乙所示.取g=10m/s2. sin=0.6. cos＝0.8.忽略浮力.求:(1)小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力F的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】在风洞实验室里，一根足够长的均匀直细杆与水平面成θ=固定，质量为m=2kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O，如图甲所示。开启送风装置，有水平向右的恒定风力F作用于小球上，在t1=2s时风停止。小球沿细杆运动的部分v一t图象如图乙所示，取g=10m/s2， sin=0.6， cos＝0.8，忽略浮力。求:

（1）小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力F的大小

（2）小球沿杆上升的最大位移的大小

（3）风停后再经5s，小球的速度

【答案】（1）0.5，50N. （2）75m. （3）4m/s.

【解析】

(1)取沿杆向上为正方向，由图象可知：

在0～2 s内加速度为：

在2～5 s内加速度为：

有风力时的上升过程，小球受力分析如图所示；

由牛顿第二定律得：Fcosθ-μ（mgcosθ+Fsinθ）-mgsinθ=ma1
停风后的上升阶段，小球受力分析如图所示；

根据牛顿第二定律有：-μmgcosθ-mgsinθ=ma2
解得：

μ=0.5

F=50 N

(2)在v-t图象中，图线与坐标轴所围的面积表示位移即小球沿杆上升的最大位移为：

(3)风停后，由牛顿第二定律得： mgsinθ-μmgcosθ=ma3

代入数据解得：

a3=2m/s2

由图象可知风停后5s内，小球沿杆下滑了2s，则此时速度为：

练习册系列答案

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(1)求此时轻杆与竖直轴之间的夹角的余弦值；

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金属

钨

钙

钠

钾

极限波长

（nm）

274

388

542

551

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B.只要光照时间足够长或强度足够大，所有波长的可见光都可以使钠发生光电效应

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