题目内容

风洞实验室中可以产生水平方向的、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.如图1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x所需时间为多少？


（1）设小球质量为m，所受的风力为F，因小球在杆上做匀速运动有
F=μmg，解得  μ=F/mg=0.5
（2）设杆对小球的支持力为FN，摩擦力为Fμ，受力如图2所示，沿杆方向
-Fμ=ma
垂直于杆方向
FN+=0
又                 Fμ=μFN
联立解得
                    a=g
而                 x=at2/2
所以              t=


【试题分析】
练习册系列答案
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选做题
A、2009年入冬以来我市多次降雪，雪后两位同学在雪地做拉雪橇的游戏．如图所示，在水平雪地上，质量为M=35kg的小红，坐在质量为m=5kg的雪橇上，小莉用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇，拉力大小为F=100N，雪橇与地面间的动摩擦因数为μ=0.2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）雪橇对地面的压力大小；
（2）雪橇运动的加速度大小；
B、风洞实验室中可以产生水平方向的、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．如图所示．
①当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动．这时小球所受风力为小球重力的0.5倍，试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所需的时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
风洞实验室中可以产生水平方向、风速大小可以调节的风．现将一个套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球的质量是m=1kg，球的孔径略大于细杆的直径，小球与杆的动摩擦因数是μ=0.8．
（1）将杆沿水平方向固定，如图（1）所示，调节风速的大小，使小球恰能沿杆匀速运动．求此时小球受到的风力F大小．（g=10m/s2）
（2）保持风速不变，将杆沿竖直方向固定，如图（2）所示．将小球从距杆底端O点高h=1.8m处由静止释放，设小球下落过程中所受风力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同．求小球下滑的加速度a和小球滑至O点经历的时间t．
精英家教网风洞实验室在航空航天飞行器的研究中发挥着重要的作用，用它可以分析、研究影响飞行器飞行速度的各种因素．风洞实验室中可以产生方向水平、速度大小可调节的风，用来研究处在流动气体中物体的受力情况．现将一套有木球的细折杆ABC固定在风洞实验中，球的质量为m，重力加速度为g，球在杆上运动时，球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的弹力成正比，比例系数为k，设AB、BC的交接处B点用一段小圆弧平滑连接（即认为小球过B点的瞬间速度大小会突然变化），如图所示．
实验时，先在无风的情况下让小球从斜杆上h高处由静止释放，小球最后滑到水平面上的C点停下，测得AC两点间水平距离为L1；接着调节合适的风速大小，再将小球从杆的上端同一位置由静止释放，小球最后停在水平面上的D点，测得AD两点间水平距离为
L2
，如果小球在运动过程中始终受到恒定的水平风力的作用，试求：
（1）比例系数k值的大小；
（2）水平风力F多大？
（3）若斜面的倾角θ为已知，要使小球在杆上保持静止状态，水平风力F必须满足什么条件？（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）
精英家教网风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力．现将一套有小球的光滑细杆AB放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，细杆与水平方向夹角37°并固定．现产生水平向右，大小为小球所受重力0.8倍的风，让小球从细杆底部A端由静止开始运动．已知小球质量m，重力加速度g，细杆长L，求：
?（1）小球从细杆A端滑到B端风力做的功；
（2）小球从细杆A端滑到B端风力的平均功率．
??
如图2所示，风洞实验室中可以产生水平方向的、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，使小球在杆上做匀速运动，这时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μ.
（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，则小球从静止开始在细杆上滑下距离s所需时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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