風洞實驗室,是以人工的方式產生并且控制氣流,用來模擬飛行器或實體周圍氣體的流動情況,并可量度氣流對實體的作用效果以及觀察物理現象的一種管道狀實驗設備,它是進行空氣動力實驗最常用、最有效的工具之一。如圖所示為在某風洞做模擬實驗的示意圖,一質量為1kg的小球套在一根固定的直桿上,直桿與水平面夾角θ為37°,現小球在F=20N的豎直向上的風力作用下,從A點由靜止出發沿直桿向上運動,已知桿與球間的動摩擦因數μ=0.25,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。試求:
(1)求桿對球的支持力的大小和方向。
(2)若風力F作用2s后撤去,求小球上滑過程中距A點的最大距離xm。
(3)設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,若球與桿之間的摩擦因數可以改變,求當摩擦因數超過多少時,無論吹多大的風,球都將在A點保持靜止。
【考點】牛頓第二定律的簡單應用;力的合成與分解的應用.
【答案】(1)桿對球的支持力的大小和方向為8N,方向垂直于桿向下。
(2)若風力F作用2s后撤去,小球上滑過程中距A點的最大距離xm為12m。
(3)設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,若球與桿之間的摩擦因數可以改變,當摩擦因數超過0.75時,無論吹多大的風,球都將在A點保持靜止。
(2)若風力F作用2s后撤去,小球上滑過程中距A點的最大距離xm為12m。
(3)設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,若球與桿之間的摩擦因數可以改變,當摩擦因數超過0.75時,無論吹多大的風,球都將在A點保持靜止。
【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:177引用:3難度:0.3
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