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物理
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风洞实验室中可产生水平方向的.大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径.
(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的滑动摩擦因数.
(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少?(sin37°=0.6,co37°=0.8)
人气:463 ℃ 时间:2020-06-24 19:35:54
解答
(1)设小球所受的风力为F,小球质量为m
F=μmg
故
μ=
F
mg
=
0.5 mg
mg
=0.5
即小球与杆之间的动摩擦因素为0.5.
(2)设杆对小球的支持力为N,摩擦力为f
沿杆方向
F•cos37°+mgsin37°-f=ma
垂直于杆方向
N+Fsin37°-mgcos37°=0
其中:f=μN
可解得
a=
Fcosθ+mgsinθ−f
m
=(g+
F
2
m
2
g
)sinθ=
3
4
g
S=
1
2
at
2
∴t═
2S
3
4
g
=
8S
3g
即小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为
8S
3g
.
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