题目内容
15．
如图所示是某同学设计的一种风力测定仪的原理图，它可以通过电流表的示数来测定风力．图中P是一个重力G=4N的小球，悬挂在一根旧金属线下面，O为悬挂点，AB是一根水平放置、粗细均匀的光滑的电阻丝，长L=30cm．电阻值RAB=20Ω，保护电阻R0=5Ω．电阻丝、保护电阻、电流表和悬挂小球的一部分金属丝串联起来接在电压U=10V的电路上．在无风时金属丝与电阻丝A端接触．OA=10cm，当水平风力向左作用于小球时，悬线将偏过一定的角度θ．金属线与电阻丝相交于C点，接触良好，金属线的电阻不计．问：（1）无风时电流表的示数是多大？
（2）水平风力达3N时，电流表的示数为多大？
分析 （1）无风时，由欧姆定律求电流表的示数．
（2）由小球的受力平衡，求金属丝偏转的角度θ，得到BC间的电阻，再由欧姆定律求解．
解答 解：（1）无风时，由欧姆定律得：
I=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{AB}}$=$\frac{10}{5+20}$A=0.4A
即电流表的示数为0.4A．
（2）水平风力 F=3N时，则有 tanθ=$\frac{F}{G}$=$\frac{3}{4}$
则BC=L-OAtanθ=30cm-10cm×$\frac{3}{4}$=22.5cm
所以BC间的电阻为 RBC=$\frac{BC}{L}{R}_{AB}$=$\frac{22.5}{30}×20$Ω=15Ω
故电流表的示数为 I′=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{BC}}$=$\frac{10}{5+15}$A=0.5A
答：
（1）无风时电流表的示数是0.4A．
（2）水平风力达3N时，电流表的示数为0.5A．
点评 本题解题的关键是找出电阻与角度的数量关系以及风力与角度的关系，再由欧姆定律解答．
练习册系列答案
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5．两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为$\frac{r}{2}$，则两球间库仑力的大小为（ ）
| A． | $\frac{3}{4}$F，排斥力 | B． | $\frac{3}{4}$F，吸引力 | C． | $\frac{4}{3}$F，排斥力 | D． | $\frac{4}{3}$F，吸引力 |
6．
某同学探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；…挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7．
（1）下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是L5和L6．测量记录表：
（2）实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据如图将这两个测量值填入记录表中．
（3）为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：
d1=L4-L0=6.90cm；d2=L5-L1=6.90cm； d3=L6-L2=7.00cm；
请你给第四个差值：d4=L7-L3=7.20cm．
（4）根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L．△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为△L=$\frac{{d}_{1}+{d}_{2}+{d}_{3}+{d}_{4}}{4×4}$，代入数据解得△L=1.75cm．
（5）计算弹簧的劲度系数k=28.0N/m．（g取9.8m/s2）
某同学探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；…挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7．（1）下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是L5和L6．测量记录表：
| 代表 符号 | L0 | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
| 刻度数值/cm | 1.70 | 3.40 | 5.10 | 8.60 | 10.3 | 12.1 |
（3）为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：
d1=L4-L0=6.90cm；d2=L5-L1=6.90cm； d3=L6-L2=7.00cm；
请你给第四个差值：d4=L7-L3=7.20cm．
（4）根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L．△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为△L=$\frac{{d}_{1}+{d}_{2}+{d}_{3}+{d}_{4}}{4×4}$，代入数据解得△L=1.75cm．
（5）计算弹簧的劲度系数k=28.0N/m．（g取9.8m/s2）
10．
如图所示是一支旅行用的“两面针”牙膏，该牙膏的外壳是由铝薄皮做的，根据你的观察和生活经验，下列说法正确的是（ ）
如图所示是一支旅行用的“两面针”牙膏，该牙膏的外壳是由铝薄皮做的，根据你的观察和生活经验，下列说法正确的是（ ）| A． | 牙膏盖上的条纹是为了美观 | |
| B． | 牙膏被挤出来是因为牙膏受到手的作用力 | |
| C． | 该牙膏皮被挤压后发生的形变为非弹性形变 | |
| D． | 挤牙膏时手对牙膏皮的作用力大于牙膏皮对手的作用力 |
7．两个力F1和F2之间的夹角为θ，两个力的合力为F，下列说法正确的是（ ）
| A． | F1和F2增大时，合力F一定增大 | |
| B． | F1和F2增大时，合力F可能减小 | |
| C． | F1和F2一定，夹角θ增大（θ≤180°）时，合力F一定增大 | |
| D． | F1和夹角θ一定（θ≤180°）时，只要F2增大，合力F就一定增大 |
4．物体受到几个外力的作用而作匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，它可能做（ ）
| A． | 匀速直线运动 | B． | 匀变速直线运动 | C． | 匀速圆周运动 | D． | 类平抛运动 |
5．
“蹦极”是一项刺激的极限运动，质量为m的运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下．在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示，将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳处于弹性限度内，空气阻力不计．下列说法正确的是（ ）
“蹦极”是一项刺激的极限运动，质量为m的运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下．在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示，将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳处于弹性限度内，空气阻力不计．下列说法正确的是（ ）| A． | t1～t2时间内运动员处于失重状态 | |
| B． | t2～t4时间内运动员的机械能先减少后增大 | |
| C． | t3时刻运动员的加速度为零 | |
| D． | t4时刻运动员具有向上的最大速度 |