Question

風洞實驗室中可產生水平向右方向的大小可調節(jié)的風力．現(xiàn)將一套有小球的細直桿放入風洞實驗室，小球孔徑略大于細桿直徑．已知小球的重力為G．
（1）當桿在水平方向上固定時，調節(jié)風力的大小，使小球在桿上作勻速運動，這時小球所受的風力大小為重力的0.5倍，求小球與桿間的滑動摩擦因數(shù)．
（2）若將桿與水平方向間夾角為37°并固定，要使小球在細桿上勻速上滑，應將水平風力調到多大？（sin37°=0.6，co37°=0.8）

Answer 1

（1）小球做勻速直線運動，受重力、支持力、風力和摩擦力，由平衡條件得：
f=F
N=mg
其中：
f=μN
故：0.5mg=μmg
解得：μ=0.5；
（2）使小球在細桿上勻速上滑，小球受重力、風力、支持力和摩擦力，如圖所示：

根據(jù)平衡條件，有：
平行斜面方向：Fcos37°-mgsin37°-f=0
垂直斜面方向：N-mgcos37°-Fsin37°=0
其中：f=μN
聯(lián)立解得：F=2mg
答：（1）小球與桿間的滑動摩擦因數(shù)為0.5．（2）應將水平風力調到2G．