風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可產(chǎn)生大小、方向可調(diào)節(jié)的風(fēng)力.用長(zhǎng)為l的細(xì)線拴一小球?qū)⑵浞湃腼L(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室,調(diào)節(jié)風(fēng)力方向?yàn)樗较蛴遥鐖D所示.當(dāng)小球靜止在A點(diǎn)時(shí),懸線與豎直方向夾角為α.試求:
(1)水平風(fēng)力的大;
(2)若將小球從豎直位置由靜止釋放,當(dāng)懸線與豎直方向成多大角度時(shí),小球的速度最大?最大速度是多少?
(1)對(duì)小球受力分析,受重力、拉力和風(fēng)力,如圖所示:

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有:
F=mgtanα ①
(2)由于風(fēng)力恒定,故擺到平衡點(diǎn)時(shí)速度最大,此時(shí)懸線與豎直方向夾角為α;
對(duì)加速過(guò)程采用動(dòng)能定理列式,有:
Flsinα-mg(l-lcosα)=
1
2
mv2
-0 ②
聯(lián)立①②解得:
v=
2gltanαsinα-2gl(1-cosα)

答:(1)水平風(fēng)力的大小為mgtanα;
(2)若將小球從豎直位置由靜止釋放,當(dāng)懸線與豎直方向成α角時(shí),小球的速度最大;最大速度是
2gltanαsinα-2gl(1-cosα)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

一塊直木板可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),木板上放有一小木塊,木板右端受到豎直向上的作用力F,從圖中位置A緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到位置B.小木塊相對(duì)木板不會(huì)發(fā)生滑動(dòng),則在此過(guò)程中( 。
A.小木塊所受的摩擦力先減小后增大
B.小木塊所受的支持力先減小后增大
C.小木塊所受的摩擦力對(duì)小木塊始終不做功
D.小木塊所受的支持力對(duì)小木塊始終不做功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖,輕繩OA一端系在天花板上,與豎直線夾角37°,輕繩OB水平,一端系在墻上,O點(diǎn)處掛一重為40N的物體.(sin37°=0.6cos37°=0.8,三繩能承受的最大拉力相同)(  )
A.繩BO對(duì)O點(diǎn)的拉力為30N
B.AO、BO兩繩對(duì)O點(diǎn)的拉力的合力方向向右上方
C.若調(diào)整繩BO的長(zhǎng)度,使結(jié)點(diǎn)B上移,同時(shí)保證O點(diǎn)
位置不變,則AO、BO兩繩對(duì)O點(diǎn)的拉力的合力將變大
D.若調(diào)整物體的重力使其慢慢增大,最先斷的繩子是AO

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一斜面ABCD傾角為α=30°,斜面上放置一物塊,開(kāi)始處于靜止,現(xiàn)對(duì)物塊施加一平行于斜面頂邊AB的水平推力F,物塊恰好可以在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)得它運(yùn)動(dòng)的路徑EF跟斜面頂邊AB間的夾角為β=60°,則物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為( 。
A.
2
3
B.
1
3
C.
2
3
D.
3
3

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,人重300N,物體重200N,斜面粗糙,當(dāng)人用100N的力豎直向下拉繩子時(shí),物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài),求①人對(duì)地面的壓力;②物體對(duì)斜面的壓力;③物體對(duì)斜面的摩擦力.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,粗糙斜面固定于水平面,滑塊A、B疊放后一起,滑塊A受到沿斜面向上的力F的作用沿斜面做勻速直線運(yùn)動(dòng),且滑塊A、B始終保持相對(duì)靜止,A上表面水平.則滑塊A、B在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí),B受力的示意圖為( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

小明比小剛的力氣大,小剛不服氣.兩人決定站在地面上通過(guò)定滑輪拉繩子比誰(shuí)的力氣大.比賽過(guò)程中出現(xiàn)如圖所示的情形,此時(shí)兩人都處于靜止?fàn)顟B(tài).已知小明的質(zhì)量為45kg,小剛的質(zhì)量為50kg.若不計(jì)繩的重力和繩與滑輪間的摩擦力,則下列說(shuō)法正確的是(g取10m/s2)( 。
A.站在地面上的人一定是小明
B.站在地面上的人對(duì)地面的壓力為500N
C.繩的拉力為50N
D.繩的拉力為450N

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,一根不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩固定在同一高度的A、B兩點(diǎn),中間懸掛一輕質(zhì)光滑滑輪,滑輪下端掛一質(zhì)量為m的重物,平衡時(shí)細(xì)繩之間的夾角為θ,現(xiàn)把B點(diǎn)水平右移到C點(diǎn),達(dá)到新的平衡,則細(xì)繩右端固定在C點(diǎn)與B點(diǎn)相比,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.細(xì)繩的彈力變大B.重物所受的合力變大
C.細(xì)繩對(duì)滑輪的合力變大D.細(xì)繩之間的夾角θ變大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在傾角為α的斜面上,一質(zhì)量為m的小球被豎直的木板擋住,不計(jì)一切摩擦,則小球?qū)π泵娴膲毫椋ā 。?table style="margin-left:0px;width:650px;">A.mgcosaB.mgtgaC.
mg
cosa
D.
mg
sina

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