题目内容
（12分）如图所示是一个模拟风洞中的实验，空气压缩机在风洞可形成竖直向上的均匀气流。将一质量m=2kg的圆球套在与水平面成37°角的细直杆上，直杆固定不动，球内壁与杆间动摩擦因数μ=0.5，将此装置置于风洞中，气流可对球施加竖直向上的恒力F，某时刻由静止释放小球，经t=1s，小球通过的位移为S=0.5m．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求小球运动的加速度大小；
（2）求恒力F的大小；
（3）求运动1s内，小球机械能的变化量ΔE；
（1）1 m/s2 （2） 10N或30N （3）-5J或7J
解析试题分析：（1）小球做匀加速运动，
（2）若小球向下运动，F1＜mg，由牛顿第二定律：
代入数据解得：F1=10N
若小球向上运动，F1>mg，由牛顿第二定律：
代入数据解得：F2=30N
（4）若小球沿杆向下运动，
，
根据功能关系
若小球沿杆向上运动，
，
根据功能关系
考点：本题考查牛顿运动定律、功能关系
练习册系列答案
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