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）

見(jiàn)解析
【試題分析】
【解析】（1）設(shè)小球所受的風(fēng)力為F，小球質(zhì)量為m，則有
F=μmg
得          μ=F/mg=0.5mg/mg=0.5
（2）設(shè)桿對(duì)小球的支持力為FN，摩擦力為Fμ，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，如圖3所示.
沿桿方向     Fcosθ+mgsinθ-Fμ=ma
垂直于桿方向  FN+Fsinθ-mgcosθ=0
Fμ=μFN
由以上三式可解得
a=
由于    s=at2/2
所以    t=
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：

風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力．在風(fēng)洞中有一固定的支撐架ABC，該支撐架的上表面光滑，是一半徑為R的
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圓弧面，如圖所示，圓弧面的圓心在O點(diǎn)，O離地面高為2R，地面上的D處有一豎直的小洞，離O點(diǎn)的水平距
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R．現(xiàn)將質(zhì)量分別為ml和m2的兩小球用一不可伸長(zhǎng)的輕繩連接按圖中所示的方式置于圓弧面上，球ml放在與圓心O在同一水平面上的A點(diǎn)，球m2豎直下垂．
（1）在無(wú)風(fēng)情況下，若將兩球由靜止釋放（不計(jì)一切摩擦），小球ml沿圓弧面向上滑行，恰好到最高點(diǎn)C與圓弧面脫離，則兩球的質(zhì)量比ml：m2是多少？
（2）讓風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室內(nèi)產(chǎn)生的風(fēng)迎面吹來(lái)，釋放兩小球使它們運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球ml滑至圓弧面的最高點(diǎn)C時(shí)輕繩突然斷裂，通過(guò)調(diào)節(jié)水平風(fēng)力F的大小，使小球m1恰能與洞壁無(wú)接觸地落入小洞D的底部，此時(shí)小球m1經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度是多少？水平風(fēng)力F的大小是多少（小球m1的質(zhì)量已知）？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖17所示的風(fēng)洞是對(duì)許飛機(jī)導(dǎo)彈性能進(jìn)行檢測(cè)的一種高科技產(chǎn)物，現(xiàn)代汽車(chē)的生產(chǎn)也有運(yùn)用風(fēng)洞技術(shù)進(jìn)行檢沒(méi)的，如圖18所示是小麗所在興趣小組設(shè)計(jì)的一個(gè)類(lèi)似于風(fēng)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，他們?cè)谧烂嫔戏庞性S多大小不同的塑料球，測(cè)得它們的密度均為，用水平向左恒定的風(fēng)作用在球上，使它們做勻加速運(yùn)動(dòng)（摩擦不計(jì)）。已知風(fēng)對(duì)球的作用力與球的最大橫截面積成正比，即F=kS，k為一常量。                                                        圖17

  （1）對(duì)塑料球來(lái)說(shuō)，空間存在一個(gè)風(fēng)力場(chǎng)，請(qǐng)定義風(fēng)力場(chǎng)強(qiáng)度并寫(xiě)出其表達(dá)式

  （2）在該風(fēng)力場(chǎng)中風(fēng)力對(duì)球做功與路徑無(wú)關(guān)，因此可引入風(fēng)力勢(shì)能和風(fēng)力勢(shì)的概念。若以柵欄P為風(fēng)力勢(shì)能參考平面，寫(xiě)出風(fēng)力勢(shì)能EP和風(fēng)力勢(shì)U的表達(dá)式

  （3）寫(xiě)出風(fēng)力場(chǎng)中機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式（小球半徑用r表示；第一狀態(tài)速度為v1，和P的距離為x1；第二狀態(tài)速度為v2，和P的距離為x2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力．在風(fēng)洞中有一固定的支撐架ABC，該支撐架的上表面光滑，是一半徑為R的1/4圓弧面，如圖所示，圓弧面的圓心在O點(diǎn)，O離地面高為2R，地面上的D處有一豎直的小洞，離O點(diǎn)的水平距。現(xiàn)將質(zhì)量分別為ml和m2的兩小球用一不可伸長(zhǎng)的輕繩連接按圖中所示的方式置于圓弧面上，球ml放在與圓心O在同一水平面上的A點(diǎn)，球m2豎直下垂．

(1)在無(wú)風(fēng)情況下，若將兩球由靜止釋放（不計(jì)一切摩擦），小球ml沿圓弧面向上滑行，到最高點(diǎn)C與圓弧面脫離，則兩球的質(zhì)量比ml : m2是多少？

 (2)讓風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室內(nèi)產(chǎn)生的風(fēng)迎面吹來(lái)，釋放兩小球使它們運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球ml滑至圓弧面的最高點(diǎn)C時(shí)輕繩突然斷裂，通過(guò)調(diào)節(jié)水平風(fēng)力F的大小，使小球m1恰能與洞壁無(wú)接觸地落入小洞D的底部，此時(shí)小球m1經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度是多少？水平風(fēng)力F的大小是多少（小球m1的質(zhì)量已知）？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力．在風(fēng)洞中有一固定的支撐架ABC，該支撐架的上表面光滑，是一半徑為R的1/4圓弧面，如圖所示，圓弧面的圓心在O點(diǎn)，O離地面高為2R，地面上的D處有一豎直的小洞，離O點(diǎn)的水平距�，F(xiàn)將質(zhì)量分別為ml和m2的兩小球用一不可伸長(zhǎng)的輕繩連接按圖中所示的方式置于圓弧面上，球ml放在與圓心O在同一水平面上的A點(diǎn)，球m2豎直下垂．

(1)在無(wú)風(fēng)情況下，若將兩球由靜止釋放（不計(jì)一切摩擦），小球ml沿圓弧面向上滑行，恰好到最高點(diǎn)C與圓弧面脫離，則兩球的質(zhì)量比ml : m2是多少？

(2)讓風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室內(nèi)產(chǎn)生的風(fēng)迎面吹來(lái)，釋放兩小球使它們運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球ml滑至圓弧面的最高點(diǎn)C時(shí)輕繩突然斷裂，通過(guò)調(diào)節(jié)水平風(fēng)力F的大小，使小球m1恰能與洞壁無(wú)接觸地落入小洞D的底部，此時(shí)小球m1經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度是多少？水平風(fēng)力F的大小是多少（小球m1的質(zhì)量已知）？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

風(fēng)壓就是垂直于氣流方向上單位面積所受到的風(fēng)的壓力。某工科大學(xué)的學(xué)生研究小組進(jìn)行了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，研究風(fēng)速和風(fēng)壓之間的關(guān)系，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:

風(fēng)速（米／秒）

2

4

8

12

16

20

24

32

風(fēng)壓（牛／米2）

2.5

10

40

90

160

250

360

640

（1）試通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，歸納出風(fēng)速v與風(fēng)壓P之間的定量關(guān)系。

（2）2007年，從烏魯木齊駛往阿克蘇的列車(chē)遭遇特大沙塵暴，列車(chē)的若干節(jié)車(chē)廂相繼被吹翻。據(jù)鐵路部門(mén)設(shè)在沿線(xiàn)的測(cè)風(fēng)儀紀(jì)錄，當(dāng)晚當(dāng)?shù)氐钠骄L(fēng)速為32米／秒，瞬時(shí)風(fēng)速最高達(dá)43．4米／秒。已知每一節(jié)車(chē)廂重G=2×105N，車(chē)廂的高度為h=3米，長(zhǎng)度L=25米，寬度d=1．5米，如圖1所示。試計(jì)算當(dāng)時(shí)的大風(fēng)對(duì)一節(jié)車(chē)廂施加的最大水平推力有多大?

（3）上述大風(fēng)能將列車(chē)吹翻嗎?如果能吹翻，試說(shuō)明你作出判斷的依據(jù)是什么?如果不能吹翻，也同樣說(shuō)明理由，并猜測(cè)可能是什么因素使列車(chē)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的?

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