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风洞实验室中可产生水平向右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.已知小球的重力为G.(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大小为重力的0.5倍,求小球与杆间的滑动摩擦因数.(2)若将杆与水平方向间夹角为37°并固定,要使小球在细杆上匀速上滑,应将水平风力调到多大?(sin37°=0.6,co37°=0.8)试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
风洞实验室中可产生水平向右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.已知小球的重力为G.
(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大小为重力的0.5倍,求小球与杆间的滑动摩擦因数.
(2)若将杆与水平方向间夹角为37°并固定,要使小球在细杆上匀速上滑,应将水平风力调到多大?(sin37°=0.6,co37°=0.8)
试题解答
见解析
解:(1)小球做匀速直线运动,受重力、支持力、风力和摩擦力,由平衡条件得:
f=F
N=mg
其中:
f=μN
故:0.5mg=μmg
解得:μ=0.5;
(2)使小球在细杆上匀速上滑,小球受重力、风力、支持力和摩擦力,如图所示:
根据平衡条件,有:
平行斜面方向:Fcos37°-mgsin37°-f=0
垂直斜面方向:N-mgcos37°-Fsin37°=0
其中:f=μN
联立解得:F=2mg
答:(1)小球与杆间的滑动摩擦因数为0.5.(2)应将水平风力调到2G.
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共点力平衡的条件及其应用
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如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放C后它沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度,求:(1)从释放C到物体A刚离开地面时,物体C沿斜面下滑的距离.(2)斜面倾角α.(3)B的最大速度vBm.?
如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放C后它沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度,求:(1)从释放C到物体A刚离开地面时,物体C沿斜面下滑的距离.(2)斜面倾角α.(3)B的最大速度vBm.?
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