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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)

解:(1)设小球所受的风力为F,小球质量为m
F=μmg

μ===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==(g+)sinθ=g
S=at2
∴t═=
即小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为
分析:(1)对小球受力分析,受重力、支持力、推力和滑动摩擦力,根据共点力平衡条件列式求解;
(2)对小球受力分析,受重力、风的推力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律列式求解出加速度,然后根据位移时间公式求解运动时间.
点评:本题关键是对小球多次受力分析,结合正交分解法,根据牛顿第二定律列式求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

质量为0.6kg的物体在水平面上运动,如图所示的两条斜线分别是物体受水平拉力和不受拉力时的v-t图象,则下列说法正确的是


  1. A.
    斜线①一定是物体受水平拉力时的图线
  2. B.
    斜线②一定是物体不受水平拉力时的图线
  3. C.
    水平拉力一定等于0.2N
  4. D.
    物体所受的摩擦力可能等于0.2N

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

一个水平向右做直线运动的物体,在时间t内的平均速度是v,紧接着2t内的平均速度是数学公式,则物体在3t这段时间内的平均速度是


  1. A.
    v
  2. B.
    数学公式v
  3. C.
    数学公式v
  4. D.
    2v

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

在离坡底10m的山坡上O点竖直地固定一长10m的直杆AO(即BO=AO=10m).A端与坡底B间连有一钢绳,一穿于钢绳上的小球从A点由静止开始沿钢绳无摩擦地滑下,取g=10m/s2,如图所示,则小球在钢绳上滑行的时间为


  1. A.
    数学公式
  2. B.
    2s
  3. C.
    4s
  4. D.
    数学公式

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

如图所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止.B与地面间动摩擦因素为μ,已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为θ,则


  1. A.
    物体B受到的摩擦力为μmBg
  2. B.
    物体B受到的摩擦力为μ(mBg-mAgsinθ)
  3. C.
    物体B对地面的压力为mBg-mAgsinθ
  4. D.
    滑轮通过绳子对天花板的拉力大小为2mAgcos(45°-数学公式θ)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

在图中,马能够轻松地拉动装满货物的车前进.试简述:
(1)“马拉车的力始终等于车拉马的力”是正确的吗?说明原因;
(2)从受力方面分析:马能够将货车拉动的原因.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

一个物体,置于水平面上,在0~4s内受水平力F和摩擦力作用,在4~10s内仅受摩擦力作用,其v一t图线如图所示,取重力加速度g=10m/s2,则在0~4s内物体的加速度大小为________ m/s2,物体与水平面间的动摩擦因数为________.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

做匀变速直线运动的质点,它在第2秒末的速度为4m/s,在第3秒末的速度为6m/s,求:
(1)它的加速度为多少?
(2)它的初速度为多少?
(3)它在第3秒内的位移为多少?
(4)它在第3秒内的平均速度为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

大小分别为5N和15N的两个力,同时作用在一个物体上,则它们的合力可能是


  1. A.
    5N
  2. B.
    8N
  3. C.
    15N
  4. D.
    25N

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