Question

風洞實驗室中可產生水平向右方向的大小可調節的風力。現將一套有小球的細直桿放入風洞實驗室，小球孔徑略大于細桿直徑。已知小球的重力為G。

（1）當桿在水平方向上固定時，調節風力的大小，使小球在桿上作勻速運動，這時小球所受的風力大小為重力的0.5倍，求小球與桿間的滑動摩擦因數。
（2）若將桿與水平方向間夾角為37°并固定，要使小球在細桿上勻速上滑，應將水平風力調到多大？（sin37°=0.6，co37°=0.8）

Answer 1

（1）μ=0.5 （2）2G。

試題分析：（1）設風力為F，摩擦力為f，由共點力平衡可知：F=f，即 0.5mg=μmg，μ=0.5
(2)設桿對小球的支持力為N，垂直于桿方向：N=Fsin37°+G₀cos37° 
沿桿方向F?cos37°=G₀sin37°+f，f=μN，可得F=2G。