在風洞實驗室裡，一根足夠長的均勻直細杆與水平面成θ＝37°固定，質量為m＝1kg的小球穿在細杆上靜止於細杆底端...

問題詳情：

在風洞實驗室裡，一根足夠長的均勻直細杆與水平面成θ＝37°固定，質量為m＝1kg的小球穿在細杆上靜止於細杆底端O，如圖*所示．開啟送風裝置，有水平向右的恆定風力F作用於小球上，在t1＝2s時刻風停止．小球沿細杆運動的部分v－t圖象如圖乙所示，取g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，忽略浮力．求：

（1）小球在0~2s內的加速度a1和2~5s內的加速度a2

（2）小球與細杆間的動摩擦因數μ和水平風力F的大小．

【回答】

（1）小球在0～2s內的加速度15m/s2，方向沿杆向上；

2～5s內的加速度，方向沿杆向下．

（2）和N．

【解析】(1) 取沿杆向上為正方向，由圖象可知：

在0～2s內小球的加速度為：

m/s2，方向沿杆向上

在2～5s球的加速度為：

m/s2，負號表示方向沿杆向下．

(2)有風力時的上升過程，小球的受力情況如圖*所示

在y方向，由平衡條件得：

在x方向，由牛頓第二定律得：

停風后上升階段，小球的受力情況如圖乙所示

在y方向，由平衡條件得：

在x方向，由牛頓第二定律得：

聯立以上各式可得：，＝50N

知識點：牛頓運動定律的應用

題型：計算題