（13分）風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可以產(chǎn)生水平方向、風(fēng)速大小可以調(diào)節(jié)的風(fēng)。現(xiàn)將一個(gè)套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，小球的質(zhì)量是m=1kg，球的孔徑略大于細(xì)桿的直徑，小球與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)是μ=0.8。

（1）將桿沿水平方向固定，如圖（1）所示，調(diào)節(jié)風(fēng)速的大小，使小球恰能沿桿勻速運(yùn)動(dòng)。求此時(shí)小球受到的風(fēng)力F大小。（g=10 m/s2）

（2）保持風(fēng)速不變，將桿沿豎直方向固定，如圖（2）所示。將小球從距桿底端O點(diǎn)高h(yuǎn)=1.8m處由靜止釋放，設(shè)小球下落過(guò)程中所受風(fēng)力與桿處于水平方向時(shí)受到的風(fēng)力大小相同。求小球下滑的的加速度a和小球滑至O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t。

(13分) 解析：(1) 桿水平放置時(shí)，受風(fēng)力F和滑動(dòng)摩擦力Ff1、重力mg和細(xì)桿的支持力同F(xiàn)N1，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有FN1=mg=10N             （2分）

Ff1=μFN!=8N                            （2分）          ∴風(fēng)力F=Ff1=8N　　（2分）

(2) 桿豎直放置時(shí)，受風(fēng)力F和滑動(dòng)摩擦力Ff2、重力mg和細(xì)桿的彈力FN2，豎直方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

則  FN2=F                             （1分）

由牛頓第二定律有 mg-μF=ma            （2分）

加速度  a=g(1-μ2)=3.6m/s2              （1分）

∵                          （2分）

下落h，所用時(shí)間  　　 （1分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

選做題
A、2009年入冬以來(lái)我市多次降雪，雪后兩位同學(xué)在雪地做拉雪橇的游戲．如圖所示，在水平雪地上，質(zhì)量為M=35kg的小紅，坐在質(zhì)量為m=5kg的雪橇上，小莉用與水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇，拉力大小為F=100N，雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）雪橇對(duì)地面的壓力大小；
（2）雪橇運(yùn)動(dòng)的加速度大小；
B、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可以產(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，小球孔徑略大于細(xì)桿直徑．如圖所示．
①當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上勻速運(yùn)動(dòng)．這時(shí)小球所受風(fēng)力為小球重力的0.5倍，試求小球與桿間的滑動(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s所需的時(shí)間為多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可以產(chǎn)生水平方向、風(fēng)速大小可以調(diào)節(jié)的風(fēng)．現(xiàn)將一個(gè)套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，小球的質(zhì)量是m=1kg，球的孔徑略大于細(xì)桿的直徑，小球與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)是μ=0.8．
（1）將桿沿水平方向固定，如圖（1）所示，調(diào)節(jié)風(fēng)速的大小，使小球恰能沿桿勻速運(yùn)動(dòng)．求此時(shí)小球受到的風(fēng)力F大小．（g=10m/s2）
（2）保持風(fēng)速不變，將桿沿豎直方向固定，如圖（2）所示．將小球從距桿底端O點(diǎn)高h(yuǎn)=1.8m處由靜止釋放，設(shè)小球下落過(guò)程中所受風(fēng)力與桿處于水平方向時(shí)受到的風(fēng)力大小相同．求小球下滑的加速度a和小球滑至O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t．

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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)室在航空航天飛行器的研究中發(fā)揮著重要的作用，用它可以分析、研究影響飛行器飛行速度的各種因素．風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)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(lái)研究處在流動(dòng)氣體中物體的受力情況．現(xiàn)將一套有木球的細(xì)折桿ABC固定在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，球在桿上運(yùn)動(dòng)時(shí)，球與桿之間的滑動(dòng)摩擦力跟它們之間的彈力成正比，比例系數(shù)為k，設(shè)AB、BC的交接處B點(diǎn)用一段小圓弧平滑連接（即認(rèn)為小球過(guò)B點(diǎn)的瞬間速度大小會(huì)突然變化），如圖所示．
實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在無(wú)風(fēng)的情況下讓小球從斜桿上h高處由靜止釋放，小球最后滑到水平面上的C點(diǎn)停下，測(cè)得AC兩點(diǎn)間水平距離為L(zhǎng)1；接著調(diào)節(jié)合適的風(fēng)速大小，再將小球從桿的上端同一位置由靜止釋放，小球最后停在水平面上的D點(diǎn)，測(cè)得AD兩點(diǎn)間水平距離為
L2
，如果小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終受到恒定的水平風(fēng)力的作用，試求：
（1）比例系數(shù)k值的大小；
（2）水平風(fēng)力F多大？
（3）若斜面的傾角θ為已知，要使小球在桿上保持靜止?fàn)顟B(tài)，水平風(fēng)力F必須滿足什么條件？（設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等）

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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)室中可以產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力．現(xiàn)將一套有小球的光滑細(xì)桿AB放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，小球孔徑略大于細(xì)桿直徑，細(xì)桿與水平方向夾角37°并固定．現(xiàn)產(chǎn)生水平向右，大小為小球所受重力0.8倍的風(fēng)，讓小球從細(xì)桿底部A端由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．已知小球質(zhì)量m，重力加速度g，細(xì)桿長(zhǎng)L，求：
?（1）小球從細(xì)桿A端滑到B端風(fēng)力做的功；
（2）小球從細(xì)桿A端滑到B端風(fēng)力的平均功率．
??

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖2所示，風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可以產(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，小球孔徑略大于細(xì)桿直徑.
（1）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)球所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍，求小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
（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，則小球從靜止開(kāi)始在細(xì)桿上滑下距離s所需時(shí)間為多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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