如图所示为风洞试验示意图,实验中可以产生大小可调节的风力,现将一套有小球的固定细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于杆的直径,杆足够长,杆与水平方向的夹角为θ,小球与杆
如图所示为风洞试验示意图,实验中可以产生大小可调节的风力,现将一套有小球的固定细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于杆的直径,杆足够长,杆与水平方向的夹角为θ,小球与杆间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ,现将小球静止释放,同时开始送风,风对小球的作用力F方向与杆垂直,大小随时间变化的关系式为F=kt,关于小球的运动,下列说法正确的是( )
A. 速度先增大后不变
B. 速度先增大后减小到零
C. 加速度先增大后不变
D. 加速度先增大后减小到零
N-mgcosθ+F=0
故N=mgcosθ-F=mgcosθ-kt,即弹力先减小到零,后反向增加;
在平行杆方向,有:
mgsinθ-f=ma
其中:f=μN
故a=gsinθ-
f |
m |
μN |
m |
由于弹力先减小到零,后反向增加,故加速度先增加后减小到零,最后反向增加;
当加速度与速度相同时,球做加速运动,当加速度与速度反向时,球做减速运动,直到静止;
故ACD错误,B正确;
故选:B.
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