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)

问题描述:

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)

(1)设小球所受的风力为F,小球质量为mF=μmg故μ=Fmg=0.5 mgmg=0.5即小球与杆之间的动摩擦因素为0.5.(2)设杆对小球的支持力为N,摩擦力为f沿杆方向F•cos37°+mgsin37°-f=ma垂直于杆方向N+Fsin37°-mgcos...
答案解析:(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,然后根据位移时间公式求解运动时间.
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;力的合成与分解的运用.


知识点:本题关键是对小球多次受力分析,结合正交分解法,根据牛顿第二定律列式求解.