如图所示是一个模拟风洞中的实验，空气压缩机在风洞可形成竖直向上的均匀气流．将一质量m=2kg的圆球套在与水平面成37°角
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解题思路：（1）由匀变速规律可得小球的加速度．
（2）题目没说小球的运动方向，故小球可能向上运动，也可能向下运动，由牛顿第二定律可得加速度．
（3）依据向上和向下两种运动情况，由除了重力之外的其他力做功等于机械能的变化计算结果．
（1）由匀变速规律：
s＝
1
2at2，
小球的加速度为：
a＝
2s
t2＝
2×0.5
12＝1m/s2．
（2）若小球向下运动，即F＜mg，由牛顿第二定律：
（mg-F）sin37°-μ（mg-F）cos37°=ma，
解得：
F1＝
ma−mgsin37°+μmgcos37°
μcos37°−sin37°=10N．
若小球上运动，即F＞mg，由牛顿第二定律：
（F-mg）sin37°-μ（F-mg）cos37°=ma，
解得：
F2＝
ma+mgsin37°−μmgcos37°
sin37°−μcos37°=30N．
（3）若小球向下运动，
f1=μ（mg-F1）cos37°=0.5×（2×10-10）×0.8=4N，
故机械能的变化为：
△E=-F1ssin37°-f1s=-10×0.5×0.6-4×0.5=-5J．
若小球向上运动，
f1=μ（F2-mg）cos37°=0.5×（30-20）×0.8=4N，
故机械能的变化为：
△E=F2ssin37°-f2s=30×0.5×0.6-4×0.5=7J．
答：
（1）小球运动的加速度大小为1m/s2；
（2）若小球向下运动F=10N；若小球向上运动F=30N；
（3）运动1s内，若小球向下运动，小球机械能的变化量△E=-5J；若小球向上运动，小球机械能的变化量△E=7J．
点评：
本题考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
考点点评： 该题的关键是要分别讨论小球的运动方向问题；其次要知道机械能的变化等于除了重力之外的其他力做的功．
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