Question

如图所示，风洞实验室中能模拟产生恒定向右的风力．一个小球穿在绝缘直杆上并置于实验室中，球与杆间的动摩擦因数为

3

4

，当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速经过杆上A、B两点，AB=0.75m，改变固定杆与竖直线的夹角θ，将小球由A静止释放，当θ=______时，小球滑到B点时的动能最大，该情况下小球由A运动到B所用时间为______s（g取10m/s²）．

Answer 1

当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速经过杆上A、B两点，设风力为F，
则μF=mg①
当小球不受摩擦力时滑到B点时动能最大，不受摩擦力的前提是球与杆减无压力，
故：mgsinθ=Fcosθ②
联立①②的：tanθ=

4

3

故θ=53°；
根据牛顿第二定律，小球下滑的加速度a=gcosθ+

Fsinθ

m

=gcosθ+

gsinθ

μ

=

50

3

m/s²
故答案为：53°；0.3．