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风洞实验室中可以产生水平方向、风速大小可以调节的风.现将一个套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球的质量是m=1kg,球的孔径略大于细杆的直径,小球与杆的动摩擦因

题文

风洞实验室中可以产生水平方向、风速大小可以调节的风.现将一个套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球的质量是m=1kg,球的孔径略大于细杆的直径,小球与杆的动摩擦因数是μ=0.8.
(1)将杆沿水平方向固定,如图(1)所示,调节风速的大小,使小球恰能沿杆匀速运动.求此时小球受到的风力F大小.(g=10m/s2
(2)保持风速不变,将杆沿竖直方向固定,如图(2)所示.将小球从距杆底端O点高h=1.8m处由静止释放,设小球下落过程中所受风力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同.求小球下滑的加速度a和小球滑至O点经历的时间t.


魔方格

题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)杆水平放置时,小球水平方向受风力F和滑动摩擦力Ff1、竖直方向受重力mg和细杆的支持力同FN1
由题意知小球做匀速直线运动,
水平方向有F=Ff1
在竖直方向有FN1=mg=10N       
所以物体所受滑动摩擦力Ff1=μFN!=8N                           
∴小球所受的风力大小为F=Ff1=8N
(2)杆竖直放置时,小球受L重力mg,风力F,杆的支持力FN2和滑动摩擦力Ff2
显然F=FN2
所以Ff2=μFN2=μF=0.8×8=6.4N,
所以小球下滑的加速度加速度a=g-Ffm=10-6.4=3.6m/s2
在小球下落的过程中有h=12at2
小球下落的时间t=

2ha=1s
答:①小球受到的风力大小为8N.
②小球下落得加速度大小为2m/s2,小球滑至O点的时间为1s.

魔方格

解析

Ffm

考点

据考高分专家说,试题“风洞实验室中可以产生水平方向、风速大小可.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。

滑动摩擦力、动摩擦因数

滑动摩擦力的概念:
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。

滑动摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。

滑动摩擦力的方向:

总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小:

滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定;
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1;
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。 
滑动摩擦力的作用效果:

总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。

静摩擦力和滑动摩擦力:


风洞实验室中可以产生水平方向、风速大小可以调节的风.现将一个套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球的质量是m=1kg,球的孔径略大于细杆的直径,小球与杆的动摩擦因


风洞实验室中可以产生水平方向、风速大小可以调节的风.现将一个套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球的质量是m=1kg,球的孔径略大于细杆的直径,小球与杆的动摩擦因

摩擦力大小的计算方法:

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