Question

【題目】風(fēng)動實(shí)驗(yàn)室可以產(chǎn)生水平向右、大小可以調(diào)節(jié)的風(fēng)力，小米同學(xué)在風(fēng)動實(shí)驗(yàn)室研究風(fēng)力大小，進(jìn)行了下述實(shí)驗(yàn)：將一根套有小球的細(xì)直桿OA放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，小球的質(zhì)量為m=0.5kg，球的孔徑略大于細(xì)桿的直徑，桿OA的長度為L=3m，取g=10m/s2。

（1）先將桿沿著水平方向固定，如圖甲所示，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小F1=2.5N，小球恰能沿桿向右勻速運(yùn)動，求小球與桿間的動摩擦因素μ；

（2）再將桿沿與水平呈θ=37o方向固定，如圖乙所示。調(diào)節(jié)風(fēng)力大小并保持不變，將小球從底端O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過t=2s，小球滑到桿的頂端A點(diǎn)，求風(fēng)力大小F2。（已知sin37o=0.6，cos37o=0.8）

Answer 1

【答案】（1）0.05；（2）4N

【解析】

(1)當(dāng)桿水平放置時(shí)，小球水平方向上受風(fēng)力F1和滑動摩擦力f1、豎直方向上受重力mg和細(xì)桿的支持力N1作用，由小球做勻速直線運(yùn)動，有：

水平方向上：

，

豎直方向上：

，

物體所受到滑動摩擦力：

，

解得：

；

(2)其受力分析如圖所示：

x軸上：

，

y軸上：

，，

解得：

F2=4N。