风洞是研究空气动力学的实验设备.如图,将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H=3.2 m处,杆上套一质量m=3 kg,可沿杆滑动的小球.将小球所受的风力调节为F=15 N,方向水平向左
物理试卷 10-28【详解】(1)由题意可得小球在竖直方向做自由落体运动,由公式
代入数据可得运动时间为
小球在水平方向做匀减速运动,由牛顿第二定律
代入数据可得加速度为:
水平位移公式为:
代入数据可得位移为:
(2)以小球为研究对象,令小球的初动能为,末动能为
由动能定理
代入数据可得
(3)小球离开杆后经过时间t的水平位移
下落的高度为H,
由动能定理
将和代入得
代入数据得,