风洞实验室中可产生水平方向的，大小可调节的风力．现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径．已知：小球质量m=0.1kg，细杆长度L=1.2m，球与杆间的动摩擦因数为

Question

风洞实验室中可产生水平方向的，大小可调节的风力．现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径．已知：小球质量m=0.1kg，细杆长度L=1.2m，球与杆间的动摩擦因数为0.5．（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：

（1）当杆竖直固定放置时，调节风力的大小，使小球恰好能匀速下滑．求风力的大小；
（2）保持风力不变，当细杆与竖直线的夹角θ=37°时，将小球从O点静止释放，小球离开杆时的速度大小；
（3）保持风力不变，改变杆与竖直线的夹角θ，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为0，求此时θ的正切值．

Answer 1

（1）当杆竖直固定放置时，由平衡条件可知：μF=mg  解得：F=2N（2）当θ=37°时，小球受力情况如图示，垂直杆方向上有：Fcos37°=mgsin37°+FN得：FN=1N小球受摩擦力Ff=μFN=0.5×1=0.5N小球沿杆运动的加速度为a=...