Question

如圖所示，風(fēng)洞實驗室中可產(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)洞實驗室．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，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上作勻速運動，這時小球所受的風(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固定，則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離s所需時間為多少？(sin＝0.6，cos＝0.8)

Answer 1

（1） 0.5        （2）

   

解析:

(1)設(shè)小球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ，小球在水平方向上處于平衡狀態(tài)，

　　有：＝，　�、�

　　　　＝μmg，　②

　　　　＝mg，�、�

　　由①②③解得：μ＝0.5．

　　所以小球與桿間的動摩擦因數(shù)為0.5．

　　(2)此時，小球受力如圖所示，在垂直于桿方向：

　　＋F·sin＝Gcos，　　　�、�

　　在平行于桿的方向：

　　G·sin＋F·cos－＝ma，�、�

　　＝μ，　　　　　　　　　　�、�

　　聯(lián)立①②③有：mg·0.6＋0.5mg·0.8－0.25mg＝ma，所以a＝0.75g．

　　下滑距離s所需時間由s＝得：

　　t＝．