- 试题详情及答案解析
- （14分）如图所示，风洞实验室中能模拟产生恒定向右的风力。质量
的小球穿在长
的直杆上并置于实验室中，球与杆间的动摩擦因数为0.5，当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑。保持风力不变，改变固定杆与竖直线的夹角，将小球从O点静止释放。g取10m/s2，
，
，求： 
（1）当
时，小球离开杆时的速度大小；
（2）改变杆与竖直线的夹角
，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为0，求此时的正切值。- 答案：（1）6m/s；（2）2
- 试题分析：（1）当杆竖直固定放置时，
解得：
（3分）
当时，小球受力情况如图示，
垂直杆方向上有：
（2分）
得：
小球受摩擦力
小球沿杆运动的加速度为
（2分）
由
得，小球到达杆下端时速度为
（2分）
(2)当摩擦力为0 时，球与杆的弹力为0， 由平衡条件得：
（3分）
得：
(2分)
考点：牛顿第二定律