風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力。在風(fēng)洞中有一個(gè)固定的支撐架ABC，該支撐架的外表面光滑，且有一半徑為R有四分之一圓柱面，支撐架固定在離地面高為2R的平臺(tái)上，平臺(tái)豎直側(cè)壁光滑，如圖所示，地面上的D點(diǎn)處有一豎直的小洞，小洞離側(cè)壁的水平距離為R，現(xiàn)將質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩連接按圖示的方式置于圓柱面上，球m1放在柱面底部的A點(diǎn)，球m2豎直下垂。
（1）在無(wú)風(fēng)情況下，將兩球由靜止釋放（不計(jì)一切摩擦），小球m1沿圓柱面向上滑行，到最高點(diǎn)C恰與圓柱面脫離，則兩球的質(zhì)量之比m1: m2是多少？（m1到最高點(diǎn)時(shí)m2尚未著地）
（2）改變兩小球的質(zhì)量比，釋放兩小球使它們運(yùn)動(dòng)，同時(shí)讓風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室內(nèi)產(chǎn)生水平均勻的風(fēng)迎面吹來(lái)，當(dāng)小球m1滑至圓柱面的最高點(diǎn)C時(shí)繩恰好斷裂，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)力F的大小，使小球m1恰能與洞壁無(wú)接觸地落入小洞D的底部，求小球m1經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度及水平風(fēng)力F的大小。

【解析】（1）小球m1在C點(diǎn)恰好離開(kāi)圓柱面，由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知小球在C點(diǎn)時(shí)只由重力提供向心力，，速度為： 1 由m1和m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則將兩球由靜止釋放到小球m1離開(kāi)C點(diǎn)時(shí)有： 2由12式解得：（2）繩子斷裂后小球m1在水平方向的平均速度為： 3小球m1在下落過(guò)程中在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為： 4小球m1在水平方向做末速度為零的勻減速運(yùn)動(dòng)，小球m1在離開(kāi)C點(diǎn)時(shí)的速度為： 5由12345解得：由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，小球在水平方向的加速度大小為： 6由牛頓第二定律可求得小球所受風(fēng)力為： 【答案】（1）;（2）
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可產(chǎn)生水平方向大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力．實(shí)驗(yàn)室中有兩個(gè)質(zhì)量不等的球A、B，用一輕質(zhì)繩連接．把A球套在水平細(xì)桿上如圖所示，對(duì)B球施加水平風(fēng)力作用，使A球與B球一起向右勻加速運(yùn)動(dòng)．若把A、B兩球位置互換，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，讓兩球仍一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，已知兩次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中球的加速度相同，A、B兩球與細(xì)桿的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．則兩次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列物理量一定不變的是
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力．在風(fēng)洞中有一固定的支撐架ABC，該支撐架的上表面光滑，是一半徑為R的
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圓弧面，如圖所示，圓弧面的圓心在O點(diǎn)，O離地面高為2R，地面上的D處有一豎直的小洞，離O點(diǎn)的水平距
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R．現(xiàn)將質(zhì)量分別為ml和m2的兩小球用一不可伸長(zhǎng)的輕繩連接按圖中所示的方式置于圓弧面上，球ml放在與圓心O在同一水平面上的A點(diǎn)，球m2豎直下垂．
（1）在無(wú)風(fēng)情況下，若將兩球由靜止釋放（不計(jì)一切摩擦），小球ml沿圓弧面向上滑行，恰好到最高點(diǎn)C與圓弧面脫離，則兩球的質(zhì)量比ml：m2是多少？
（2）讓風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室內(nèi)產(chǎn)生的風(fēng)迎面吹來(lái)，釋放兩小球使它們運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球ml滑至圓弧面的最高點(diǎn)C時(shí)輕繩突然斷裂，通過(guò)調(diào)節(jié)水平風(fēng)力F的大小，使小球m1恰能與洞壁無(wú)接觸地落入小洞D的底部，此時(shí)小球m1經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度是多少？水平風(fēng)力F的大小是多少（小球m1的質(zhì)量已知）？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力．在風(fēng)洞中有一個(gè)固定的支撐架ABC，該支撐架的外表面光滑，且有一半徑為R的四分之一圓柱面，支撐架固定在離地面高為2R的平臺(tái)上，平臺(tái)豎直側(cè)壁光滑，如圖所示，地面上的D點(diǎn)處有一豎直的小洞，小洞離側(cè)壁的水平距離為R，現(xiàn)將質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩連接按圖示的方式置于圓柱面上，球m1放在柱面底部的A點(diǎn)，球m2豎直下垂．
（1）在無(wú)風(fēng)情況下，將兩球由靜止釋放（不計(jì)一切摩擦），小球m1沿圓柱面向上滑行，到最高點(diǎn)C恰與圓柱面脫離，則兩球的質(zhì)量之比m1：m2是多少？（m1到最高點(diǎn)時(shí)m2尚未著地）
（2）改變兩小球的質(zhì)量比，并使它們由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)開(kāi)動(dòng)風(fēng)機(jī)，產(chǎn)生均勻、恒定、水平向左的風(fēng)，當(dāng)小球m1滑至圓柱面的最高點(diǎn)C時(shí)繩恰好斷裂，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)力F的大小，使小球m1恰能與洞壁無(wú)接觸地落入小洞D的底部，求小球m1經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度及水平風(fēng)力F的大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力．在風(fēng)洞中有一固定的支撐架ABC，該支撐架的上表面光滑，是一半徑為R的1/4圓弧面，如圖所示，圓弧面的圓心在O點(diǎn)，O離地面高為2R，地面上的D處有一豎直的小洞，離O點(diǎn)的水平距�，F(xiàn)將質(zhì)量分別為ml和m2的兩小球用一不可伸長(zhǎng)的輕繩連接按圖中所示的方式置于圓弧面上，球ml放在與圓心O在同一水平面上的A點(diǎn)，球m2豎直下垂．

(1)在無(wú)風(fēng)情況下，若將兩球由靜止釋放（不計(jì)一切摩擦），小球ml沿圓弧面向上滑行，恰好到最高點(diǎn)C與圓弧面脫離，則兩球的質(zhì)量比ml : m2是多少？

(2)讓風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室內(nèi)產(chǎn)生的風(fēng)迎面吹來(lái)，釋放兩小球使它們運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球ml滑至圓弧面的最高點(diǎn)C時(shí)輕繩突然斷裂，通過(guò)調(diào)節(jié)水平風(fēng)力F的大小，使小球m1恰能與洞壁無(wú)接觸地落入小洞D的底部，此時(shí)小球m1經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度是多少？水平風(fēng)力F的大小是多少（小球m1的質(zhì)量已知）？

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可產(chǎn)生水平方向大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力。實(shí)驗(yàn)室中有兩個(gè)質(zhì)量不等的球A、B，用一輕質(zhì)繩連接。把A球套在水平細(xì)桿上如圖所示，對(duì)B球施加水平風(fēng)力作用，使A球與B球一起向右勻加速運(yùn)動(dòng)。若把A、B兩球位置互換，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，讓兩球仍一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，已知兩次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中球的加速度相同，A、B兩球與細(xì)桿的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。則兩次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列物理量一定不變的是(     )

A．細(xì)繩與豎直方向的夾角          B．輕繩拉力的大小

C．細(xì)桿對(duì)球的支持力              D．風(fēng)給小球的水平力

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