Question

風(fēng)洞實驗室中可以產(chǎn)生方向水平、速度大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)，用來研究處在流動氣體中物體的受力情況．將一個套有木球的細(xì)直桿放  入風(fēng)洞實驗室，球受到的重力為G．球在桿上運動時，球與桿之間的滑動摩擦力跟它們之間的壓力成正比，比例系數(shù)是k．如圖甲所示，將桿沿平行風(fēng)速的方向固定，調(diào)節(jié)風(fēng)速的大小，使球恰能沿桿勻速運動．再將桿沿豎直方向固定，如圖乙所示，將球從桿的上端由靜止釋放，保持球下滑過程中所受風(fēng)力與桿處于水平方向時受到的風(fēng)力大小相同．則球下滑過程中受到的滑動摩擦力為______．

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)球與桿之間的摩擦力與壓力成正比，比例系是k，可以列出關(guān)系式：f=kF_壓，當(dāng)桿水平放置時，壓力等于球的重力G，根據(jù)關(guān)系式推出摩擦力大小，風(fēng)力大小等于摩擦力，當(dāng)桿豎直放置時風(fēng)力大小不變，由此可知豎直放置時壓力的大小，再由關(guān)系式推出豎直放置時的摩擦力．
解答：解：當(dāng)桿水平放置時的壓力等于重力，摩擦力為：f_水平=kG，
由于小球勻速滑動，所以風(fēng)力大小等于摩擦力，即風(fēng)力為kG，
當(dāng)桿豎直放置時，風(fēng)力大小不變，仍為kG，所以此時壓力為kG
根據(jù)摩擦力與壓力的關(guān)系，可知此時摩擦力為f_豎直=k×kG=k²G．
故答案為：k²G．
點評：本題解題的關(guān)鍵：①物體勻速直線運動時，二力平衡，大小相等；②會根據(jù)題意列出摩擦力與壓力的關(guān)系式．