第十届中国国际航展于2014年11月16日在珠海落幕．参展的俄制苏35战机（如图甲所示）单机飞行表演出尽风头，俄制苏35战机在飞机设计、制造过程中要进行风洞实验，用来搜集分析有关

Question

第十届中国国际航展于2014年11月16日在珠海落幕．参展的俄制苏35  战机（如图甲所示）单机飞行表演出尽风头，俄制苏35战机在飞机设计、制造过程中 要进行风洞实验，用来搜集分析有关数据．如图乙所示，在风洞实验室里，一根足够长且固定在竖直平面的均匀细直杆与水平方向成θ=37°角，质量m=2kg的小球穿在细杆上且静止于距细杆底端0较远的某处．开启送风装置，有水平向左的恒定，风力F作用于小球上，在t₁=2.5s时刻送风停止．小球沿细杆运动的部分v-t图象如图丙所示，已知送风时小球对直杆仍然有垂直于直杆向下的压力作用，g取10m/s²，sin 37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（l）小球与细杆间的动摩擦因数μ．
（2）水平风力F的大小．

Answer 1

（1）由速度图象可知，在2.5s以后，小球做匀速运动，由平衡条件有：
mgsinθ-μmgcosθ=0，
代入数据解得：μ=0.75．
（2）由牛顿第二定律有：mgsinθ+Fcosθ-μF_N=ma，
F_N+Fsinθ-mgcosθ=0，
由图象知，小球在加速阶段的加速度大小为：a=(△v)/(△t)=(35)/(2.5)=14m/s2
代入数据解得：F=22.4N．
答：（1）小球与细杆间的动摩擦因数μ为0.75；
（2）水平风力F的大小为22.4N．