题目内容

【题目】某同学设计了一种测定风力的装置,其原理如图所示,迎风板与一轻质弹簧的一端N相接,穿在光滑的金属杆上.弹簧是绝缘材料制成的,其劲度系数k=1 300 N/m,自然长度L0=0.5 m,均匀金属杆用电阻率较大的合金制成,迎风板面积S=0.5 m2,工作时总是正对着风吹来的方向,电路中左端导线与金属杆M端相连,右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好.限流电阻的阻值R=1 Ω,电源的电动势E=12 V,内阻r=0.5 Ω.合上开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U1=3.0 V;如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧,电压表的示数为U2=2.0 V,求:

(1)金属杆单位长度的电阻;

(2)此时作用在迎风板上的风力.

【答案】(1)1 Ω/m.(2)260 N.

【解析】试题分析:设无风时金属杆接入电路的电阻为R1,有风时接入电路的电阻为R2,由题意得

(1)无风时:U1=R1=3 V

解得:R1=0.5 Ω

所以金属杆单位长度的电阻为:r0==1 Ω/m.

(2)有风时,U2=R2=2 V

解得:R2=0.3 Ω,

此时弹簧的长度为L==0.3 m,

弹簧的压缩量为:x=L0-L=(0.5-0.3)m=0.2 m

由于迎风板受风力和弹力而平衡,所以风力大小为

F=kx=1 300×0.2 N=260 N.

练习册系列答案
相关题目

【题目】某实验小组利用如图1所示的实验装置测量小滑车和木板之间的动摩擦因数。主要实验步骤如下:

i.将带滑轮的长木板固定在水平桌面上,按图连接实验装置,小滑车置于打点计时器附近,牵引端只挂一个钩码。

ii.接通电源,由静止释放小滑车,小滑车运动至木板左端附近时制动小滑车,关闭电源,取下纸带,计算加速度;

iii.依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个……钩码挂在牵引端,重复步骤ii,分别计算加速度、、……

iv.在坐标系中描点,用直线拟合,计算动摩擦因数(m为牵引端钩码总质量,每个钩码质量均为)。

请回答下列问题:

(1)关于实验原理及操作,下列说法正确的是 ;

A.实验中必须平衡摩擦力

B.滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行

C.必须保证牵引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量

D.还需要测得小滑车的质量

(2)某条纸带测量数据如图2所示,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为AB=4.22 cm、BC=4.65 cm、CD=5.08 cm、DE=5.49 cm、EF=5.91 cm、FG=6.34 cm 。已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小滑车的加速度值为a= m/s2 (结果保留2位有效数字);

(3)测得图线在a轴上的截距为b,已知重力加速度为g,则小滑车与木板间的动摩擦因数表达式为 。

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网