如图所示,风洞实验室中能模拟产生恒定向右的风力.一个小球穿在绝缘直杆上并置于实验室中,球与杆间的动摩擦因数为34,当杆竖直固定放置时,小球恰好能匀速经过杆上A、

如图所示,风洞实验室中能模拟产生恒定向右的风力.一个小球穿在绝缘直杆上并置于实验室中,球与杆间的动摩擦因数为34,当杆竖直固定放置时,小球恰好能匀速经过杆上A、

题型:不详难度:来源:
如图所示,风洞实验室中能模拟产生恒定向右的风力.一个小球穿在绝缘直杆上并置于实验室中,球与杆间的动摩擦因数为
3
4
,当杆竖直固定放置时,小球恰好能匀速经过杆上A、B两点,AB=0.75m,改变固定杆与竖直线的夹角θ,将小球由A静止释放,当θ=______时,小球滑到B点时的动能最大,该情况下小球由A运动到B所用时间为______s(g取10m/s2).
答案
当杆竖直固定放置时,小球恰好能匀速经过杆上A、B两点,设风力为F,
则μF=mg①
当小球不受摩擦力时滑到B点时动能最大,不受摩擦力的前提是球与杆减无压力,
故:mgsinθ=Fcosθ②
联立①②的:tanθ=
4
3

故θ=53°;
根据牛顿第二定律,小球下滑的加速度a=gcosθ+
Fsinθ
m
=gcosθ+
gsinθ
μ
=
50
3
m/s2
故答案为:53°;0.3.
举一反三
如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为(  )
A.


3
-1
B.2-


3
C.


3
2
-
1
2
D.1-


3
2

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如图所示,CD、FE是两个长度均为40cm、质量分别为60g、20g的两个金属棒,两端由两根等长的细金属杆相连(不计杆重力),形成闭合回路CDEF,将整个回路用两根绝缘细线悬于天花板上,使两棒保持水平并处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B=1T.在闭合回路CDEF中通以如图所示的电流,电流I=0.5A,待系统稳定后,取g=10m/s2,求:
(1)细金属杆与竖直方向的夹角;
(2)每根绝缘细绳所受的拉力.
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如图所示,导体杆ab质量为m,电阻为R,放在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上,导轨间距为d,电阻不计,系统处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.电源内阻不计,重力加速度为g.求:
①若导体光滑时,电源电动势E1为多大能使导体杆静止在导轨上?
②若导体杆与导轨之间的动摩擦因数为μ,且不通电时导体杆不能静止在导轨上,要使杆在导轨上匀速下滑,电源的电动势E2应为多大?
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如图所示,物体的质量为2kg,两根轻细绳AB和AC的一端固定于竖直墙上,另一端系于物体上(∠BAC=θ=60°),在物体上另施加一个方向与水平线也成θ角的拉力F,若要使绳都能伸直,求拉力F的大小范围.
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已知物体在4N、6N、8N三个共点力的作用下处于平衡状态,若撤去其中8N的力,那么其余两个力的合力大小为(  )
A.4NB.6NC.8ND.10N
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