[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.如图.则小球从静止出� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【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，如图，则小球从静止出发在细杆上下滑的加速度大小为多少?

【答案】(1) (2) 7.5m/s2

【解析】

(1)对小球受力分析，受重力、支持力、推力和滑动摩擦力，根据共点力平衡条件列式求解；

(2)对小球受力分析，受重力、风的推力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律列式求解出加速度。

(1) 设小球所受的风力为F，小球质量为m

F=μmg

故有：

即小球与杆之间的动摩擦因数为0.5；

(2) 设杆对小球的支持力为N，摩擦力为f，沿杆方向有：

Fcos37°+mgsin37°-f=ma

垂直于杆方向有：

N+Fsin37°-mgcos37°=0

其中：f=μN

联立解得：。

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a. 滑雪者在山坡雪道下滑时的加速度大小a1；

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(2)为了能较快的停下，滑雪者在滑到山坡雪道上的P点时，开始通过调整身体的动作来增加阻力直到B点，进入水平雪道后不再增加阻力。若滑雪者在山坡雪道上增加的最大阻力为人对雪道压力的0.9倍，进入水平雪道后经x2=26m停下，求滑雪者开始调整身体动作的位置P与B的距离x1。

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