风洞实验是研究空气动力学的主要方法。风场中有一装置如图所示，水平直杆AB段光滑，长度l1=4.5m,BC段和CD段与小球间的动摩擦因数μ=0.8，其中BC段长度l2和CD段长度l3均为5m,CD段与BC段的夹角θ=37o，转角处平滑连接。每次开始实验前，都将m=5kg的小球置于A端，然后通过调节风速让作用在小球上的风力根据需要维持某个恒定值。已知小球的孔径略大于直杆截面直径，小球过C点前后瞬间速度大小不变，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。请解答以下问题：
（1）若风力F1=20N，释放小球，求小球过B点的速度v1；
（2）同（1）问条件，求小球最后停止的位置距A点的距离x；
（3）若风力F2=80N，要使小球能滑到D点，求风力作用的最短时间tmin。
【考点】牛顿第二定律求解多过程问题；物体在粗糙斜面上的运动．
【答案】（1）小球过B点的速度v1为6m/s；
（2）小球最后停止的位置距A点的距离x为9m；
（3）若风力F2=风力作用的最短时间tmin为0.90s。
（2）小球最后停止的位置距A点的距离x为9m；
（3）若风力F2=风力作用的最短时间tmin为0.90s。
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：175引用：1难度：0.1
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