题目内容
【题目】风洞实验室中可产生水平方向的,大小可调节的风力.现将一套有球的细直杆放入风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径.如图所示.
(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数.
(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s=3.75m所需时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【答案】(1)0.5;(2)1s
【解析】试题分析:(1)小球在水平方向上受风力与滑动摩擦力作用而做匀速直线运动,由平衡条件可以动摩擦因数.(2)对小球进行受力分析,由牛顿第二定律求得小球的加速度,由运动学公式可以求出小球的运动时间.
(1)小球做匀速直线运动,由平衡条件得: ,则动摩擦因数μ=0.5;
(2)以小球为研究对象,在垂直于杆方向上,由平衡条件得: ,
在平行于杆方向上,由牛顿第二定律得: ,
代入数据解得: ,
小球做初速度为零的匀加速直线运动,由位于公式得:
运动时间为;
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