风洞实验室中可产生大小、方向可调节的风力.用长为l的细线拴一小球将其放入风洞实验室,调节风力方向为
(1)对小球受力分析,受重力、拉力和风力,如图所示: 根据共点力平衡条件,有:F=mgtanα ①(2)由于风力恒定,故摆到平衡点时速度最大,此时悬线与竖直方向夹角为α;对加速过程采用动能定理列式,有:Flsinα-mg(l-lcosα)= 1 2 m v 2 -0 ②联立①②解得:v= 2gltanαsinα-2gl(1-cosα) 答:(1)水平风力的大小为mgtanα;(2)若将小球从竖直位置由静止释放,当悬线与竖直方向成α角时,小球的速度最大;最大速度是 2gltanαsinα-2gl(1-cosα) ...全部
(1)对小球受力分析,受重力、拉力和风力,如图所示: 根据共点力平衡条件,有:F=mgtanα ①(2)由于风力恒定,故摆到平衡点时速度最大,此时悬线与竖直方向夹角为α;对加速过程采用动能定理列式,有:Flsinα-mg(l-lcosα)= 1 2 m v 2 -0 ②联立①②解得:v= 2gltanαsinα-2gl(1-cosα) 答:(1)水平风力的大小为mgtanα;(2)若将小球从竖直位置由静止释放,当悬线与竖直方向成α角时,小球的速度最大;最大速度是 2gltanαsinα-2gl(1-cosα) .。
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