Question

（12分）如圖所示是一個(gè)模擬風(fēng)洞中的實(shí)驗(yàn)，空氣壓縮機(jī)在風(fēng)洞可形成豎直向上的均勻氣流。將一質(zhì)量m=2kg的圓球套在與水平面成37°角的細(xì)直桿上，直桿固定不動(dòng)，球內(nèi)壁與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，將此裝置置于風(fēng)洞中，氣流可對(duì)球施加豎直向上的恒力F，某時(shí)刻由靜止釋放小球，經(jīng)t=1s，小球通過的位移為S=0.5m．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）求小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小；

（2）求恒力F的大��；

（3）求運(yùn)動(dòng)1s內(nèi)，小球機(jī)械能的變化量ΔE；

 

Answer 1

【答案】

（1）1 m/s2?? （2） 10N或30N?? （3）-5J或7J

【解析】

試題分析：（1）小球做勻加速運(yùn)動(dòng)，

（2）若小球向下運(yùn)動(dòng)，F1＜mg，由牛頓第二定律：

代入數(shù)據(jù)解得：F1=10N

若小球向上運(yùn)動(dòng)，F1>mg，由牛頓第二定律：

代入數(shù)據(jù)解得：F2=30N

（4）若小球沿桿向下運(yùn)動(dòng)，，

根據(jù)功能關(guān)系

若小球沿桿向上運(yùn)動(dòng)，，

根據(jù)功能關(guān)系

考點(diǎn)：本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系