Question

12．風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中可以產(chǎn)生方向水平、速度大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)．將一個(gè)中心有孔、重力為G的木球套在一細(xì)直桿上，并水平放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中，使風(fēng)的方向恰好沿著桿的方向，如圖甲所示，當(dāng)球在桿上運(yùn)動(dòng)時(shí)，球與桿之間的滑動(dòng)摩擦力跟它們之間的壓力成正比，比例系數(shù)為k，調(diào)節(jié)風(fēng)速的大小，使球恰能沿桿勻速運(yùn)動(dòng)；再將桿沿豎直方向固定，如圖乙所示，將球從桿的上端由靜止釋放，已知球在下滑過(guò)程中所示風(fēng)力的大小與桿處于水平方向時(shí)受到的風(fēng)力大小相同，則球在下滑過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力大小為（　�。�

• A． $\frac{G}{k}$
• B． G
• C． kG
• D． k²G

Answer 1

分析 桿水平時(shí)，對(duì)球受力分析，根據(jù)平衡條件求解風(fēng)力；桿豎直時(shí)，再次對(duì)球受力分析，根據(jù)滑動(dòng)摩擦定律列式求解滑動(dòng)摩擦力．

解答 解：桿水平時(shí)，球受重力、支持力、向左的風(fēng)力和向右的滑動(dòng)摩擦力，故：F_風(fēng)=f，N=G
其中：f=kN
聯(lián)立解得：F_風(fēng)=kG
桿豎直時(shí)，球受重力、向上的滑動(dòng)摩擦力、向左的風(fēng)力和向右的支持力，根據(jù)平衡條件，有：
N′=F_風(fēng)
f′=kN′=k²G
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，然后結(jié)合平衡條件和滑動(dòng)摩擦定律列式求解，基礎(chǔ)題目．