Question

【題目】風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可產(chǎn)生水平方向的大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力, 現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室, 小球質(zhì)量為m, 孔徑略大于細(xì)桿直徑, 如圖所示, 當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí), 調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小, 使小球在桿上做勻速運(yùn)動(dòng), 這時(shí)小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍, 求

①小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)

②保持小球所受風(fēng)力不變, 使桿與水平方向間夾角為37°并固定, 則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離為15m時(shí)所需時(shí)間為多少?

Answer 1

【答案】①0.5 ② 2s

【解析】

①小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：

0.5mg=μmg

則動(dòng)摩擦因數(shù)

μ=0.5；

②以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，在垂直于桿方向上，由平衡條件得：

FN+0.5mgsin37°=mgcos37°

在平行于桿方向上，由牛頓第二定律得：

0.5mgcos37°+mgsin37°-μFN=ma

解得：

a=7.5m/s2

小球做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由位于公式得：

運(yùn)動(dòng)時(shí)間