（2014•武昌区模拟）在风洞实验室里，一根足够长的均匀直细杆与水平成θ=37°固定，质量为m=1kg的小球穿在细杆上静
（2014•武昌区模拟）在风洞实验室里，一根足够长的均匀直细杆与水平成θ=37°固定，质量为m=1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O，如图甲所示．开启送风装置，有水平内右的恒定风力F作用于小球上，在t1=2s时刻风停止．小球沿细杆运动的部分v-t图象如图乙所示，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，忽略浮力．求：
（1）小球在0～2s内的加速度a1和2～5s内的加速度a2；
（2）小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力F的大小．
（1）小球在0～2s内的加速度a1和2～5s内的加速度a2；
（2）小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力F的大小．
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解；（1）取沿杆向上为正方向，由图象可知：
在0～2 s内：a1＝
v1−v0
t1＝15m/s（方向沿杆向上）
在2～5 s内：a2＝
v2−v1
t2＝−10m/s（“-”表示方向沿杆向下）
（2）有风力时的上升过程，
小球受力分析如图所示；
由牛顿第二定律得：
Fcosθ-μ（mgcosθ+Fsinθ）-mgsinθ=ma1…①
停风后的上升阶段，小球受力分析如图所示；
根据牛顿第二定律有：-μmgcosθ-mgsinθ=ma2…②
由②解得：μ=0.5
代入①得：F=50 N
答：（1）小球在0～2s内的加速度a1=15m/s2和2～5s内的加速度a2=-10m/s2；
（2）小球与细杆间的动摩擦因数μ=0.5和水平风力F的大小50N．
在0～2 s内：a1＝
v1−v0
t1＝15m/s（方向沿杆向上）
在2～5 s内：a2＝
v2−v1
t2＝−10m/s（“-”表示方向沿杆向下）
（2）有风力时的上升过程，
小球受力分析如图所示；
由牛顿第二定律得：
Fcosθ-μ（mgcosθ+Fsinθ）-mgsinθ=ma1…①
停风后的上升阶段，小球受力分析如图所示；
根据牛顿第二定律有：-μmgcosθ-mgsinθ=ma2…②
由②解得：μ=0.5
代入①得：F=50 N
答：（1）小球在0～2s内的加速度a1=15m/s2和2～5s内的加速度a2=-10m/s2；
（2）小球与细杆间的动摩擦因数μ=0.5和水平风力F的大小50N．
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