Question

如图甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的细杆与水平面成θ＝37°固定，质量m＝1 kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点．现有水平向右的风力F作用于小球上，经时间t₁＝2 s后停止，小球沿细杆运动的部分v－t图象如图所示．试求：(取g＝10 m/s²，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1)小球在0～2 s内的加速度a₁和2～4s内的加速度a₂．
(2)风对小球的作用力F的大小．

Answer 1

(1) a₂="-10" m/s²，方向沿杆向下(2) F=60N

解析试题分析：由可知，在0～2 s内的加速度a₁="20" m/s²，方向沿杆向上; (2分)
2～4s内的加速度a₂="-10" m/s²，方向沿杆向下           (2分)
（2）有风力时有Fcosθ-Gsinθ-f₁=ma₁    (2分)
Fsinθ+Gcosθ=F_N     (2分)
f=μF_N               (1分)
风停止时有：Gsinθ+f₂=ma₂          (1分)
Gcosθ=F_N            (1分)
f₂=μF_N                          (1分)
综合求得：F=60N                 (1分)
考点：考查牛顿第二定律
点评：本题难度较小，根据运动规律求解加速度，再由受力和牛顿第二定律求受力情况