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				如圖2-15所示為一種測定風(fēng)作用力的儀器原理圖，P為金屬球，懸掛在一細(xì)長金屬絲上面，O是懸掛點(diǎn)，R0是保護(hù)電阻，CD是水平放置的光滑電阻絲，與細(xì)金屬絲始終保持良好的接觸.無風(fēng)時細(xì)金屬絲與電阻絲在C點(diǎn)接觸，此時電路中電流I0，有風(fēng)時金屬絲將偏轉(zhuǎn)一角度，角θ與風(fēng)力大小有關(guān)，已知風(fēng)力方向水平向左，OC=h，CD=L，球質(zhì)量為m，電阻絲單位長度電阻為k，電源內(nèi)阻和金屬絲電阻均不計(jì)，金屬絲偏轉(zhuǎn)θ角時，電流表示數(shù)為I′，此時風(fēng)力大小為F.試寫出： 
          圖2-15
          （1）風(fēng)力大小F與θ的關(guān)系式；
          （2）風(fēng)力大小F與電流表示數(shù)I′的關(guān)系式.
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          解析：（1）有風(fēng)時，對金屬球P，受重力mg、風(fēng)力F、金屬絲拉力F1，如圖.由平衡條件得F=F1sinθ,mg=F1cosθ,即F=mgtanθ. 
          （2）無風(fēng)時，電源電壓U=I0(R0+kL);有風(fēng)時，電阻絲電阻R0′=k(L-htanθ)，此時，U=I′(R0+R0′)
          由以上三式解得tanθ=
          代入F=mgtanθ得F=(I′-I0)(R0+kL).
          答案：（1）F=mgtanθ
          （2）F=(I′-I0)(R0+kL)

          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （1）圖1是某同學(xué)在做研究勻變速直線運(yùn)動實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶．
          ①已知打點(diǎn)計(jì)時器電源頻率為50Hz，A、B、C、D是紙帶上四個計(jì)數(shù)點(diǎn)，每兩個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)沒有畫出．從圖1中讀出A、B兩點(diǎn)間距s=
          0.70
          0.70
          ；C點(diǎn)對應(yīng)的速度是
          0.100
          0.100
           （計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
          ②如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率實(shí)際是f=51Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實(shí)際值相比
          偏小
          偏小
          （選填：偏大、偏小或不變）．
          （2）某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時，設(shè)計(jì)了如圖2甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．所用的鉤碼的質(zhì)量都是30g．他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度，將數(shù)據(jù)填在了下面的表中．（彈力始終未超過彈性限度，取g=10m/s2）
          

          


          
砝碼質(zhì)量M（g）
0
30
60
90
120
150
          

          
彈簧總長L（cm）
6.00
7.15
8.34
9.48
10.64
11.79
          ①試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖2乙所示的坐標(biāo)紙上作出砝碼質(zhì)量M與彈簧總長度L之間的函數(shù)關(guān)系圖線．
          ②上一問所得圖線的物理意義是：
          圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比．
          圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比．

          ③該彈簧勁度系數(shù)k=
          25.9
          25.9
           N/m．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          （2011?廈門模擬）（1）在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩；先后兩次拉伸橡皮條，一次是用兩個彈簧測力計(jì)通過兩細(xì)繩互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩拉橡皮條．
          ①實(shí)驗(yàn)操作中，下列說法正確的是
          AB
          AB
          ．
          A．彈簧測力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)貼近木板且與木板平行；
          B．拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些；
          C．拉力F1和F2的夾角越大越好；
          D．先將其中一個彈簧測力計(jì)沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一個彈簧測力計(jì)拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點(diǎn)．
          ②實(shí)驗(yàn)中，要求先后兩次力的作用效果相同，指的是
          D
          D
          ．
          A．用兩個彈簧測力計(jì)拉力F1和F2的大小之和等于一個彈簧測力計(jì)拉力的大�。�
          B．橡皮條沿同一方向伸長；
          C．橡皮條伸長到同一長度；
          D．橡皮條沿同一方向伸長到同一長度．
          （2）熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)電阻器（NTC）．正溫度系數(shù)電阻器（PTC）在溫度升高時電阻值越大，負(fù)溫度系數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值越小，熱敏電阻的這種特性，常常應(yīng)用在控制電路中．某實(shí)驗(yàn)小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx（常溫下阻值約為10.0Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn)．
          A．電流表A1（量程100mA，內(nèi)阻約1Ω）  
          B．電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）
          C．電壓表V1（量程3.0V，內(nèi)阻約3kΩ）   
          D．電壓表V2（量程15.0V，內(nèi)阻約10kΩ）
          E．滑動變阻器R（最大阻值為10Ω）      
          F．滑動變阻器R′（最大阻值為500Ω）
          G．電源E（電動勢15V，內(nèi)阻忽略）      
          H．電鍵、導(dǎo)線若干
          ①實(shí)驗(yàn)中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材，應(yīng)選擇的器材為電流表
          B
          B
          ；電壓表
          D
          D
          ；滑動變阻器
          E
          E
          ．（只需填寫器材前面的字母即可）
          ②請?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材，在如圖1所示的虛線框內(nèi)畫出該小組設(shè)計(jì)的電路圖．

          ③該小組測出熱敏電阻R1的U一I圖線如圖2曲線Ⅰ所示．請分析說明該熱敏電阻是
          PTC
          PTC
          熱敏電阻（填PTC或NTC）．
          ④該小組又通過查閱資料得出了熱敏電阻R2的U一I圖線如圖2曲線Ⅱ所示．然后又將熱敏電阻R1、R2分別與電池組連成如圖3所示電路．測得通過R1和R2的電流分別為0.30A和0.60A，則電池組的電動勢為
          10
          10
          V，內(nèi)阻為
          6.7
          6.7
          Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          某同學(xué)在進(jìn)行“研究彈簧振子的周期和小球質(zhì)量的關(guān)系”課題實(shí)驗(yàn)時，用如圖1甲所示裝置進(jìn)行了如下的試驗(yàn)：讓彈簧振子穿過一光滑的水平橫桿，在彈簧振子的小球上安裝一枝筆，下面放一條紙帶，當(dāng)小球振動時，垂直于振動方向以恒定的加速度拉動紙帶，加速度的大小為a，這時筆在紙條上畫出如圖1乙所示的一條曲線，請根據(jù)圖乙中所測得的長度S1、S2，寫出計(jì)算彈簧振子振動周期的表達(dá)，T=
           
          ．
          換用不同質(zhì)量的小球?qū)嶒?yàn)，分別得到彈簧振子小球的質(zhì)量與振動周期丁對應(yīng)的數(shù)據(jù)，如下表：
          

          


          
次    數(shù)
1
2
3
4
5
          

          
小球質(zhì)量m/kg
O．05
0.10
O．15
O．20
0.25
          

          
振動周期T/s
O．50
O．70
0.86
1.01
1.11
          

          

          T2
          s2
          		
0.25
0.49
O．74
1.02
1.23
          根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反應(yīng)T與m研間的關(guān)系，請?jiān)趫D2的方格坐標(biāo)紙中選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹拷⒆鴺?biāo)系，并作出圖線．從圖線可以得到該實(shí)驗(yàn)中彈簧振子振動的周期與小球質(zhì)量的關(guān)系式是
           
          ．
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖2-15所示，均勻金屬環(huán)的電阻為R，其圓心O，半徑為L.一金屬桿OA，質(zhì)量可忽略不計(jì)，電阻為r，可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，A端固定一質(zhì)量為m的金屬球a，球上有孔，套在圓環(huán)上可無摩擦滑動.Ob為一導(dǎo)線，整個裝置放在與環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)把金屬桿OA從水平位置由靜止釋放運(yùn)動到豎直位置，球a的速度為v，則OA到豎直位置時產(chǎn)生的電動勢為____________；此時OA所受安培力的功率為____________；桿OA由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置這段時間內(nèi)，電路中轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為____________.
          圖2-15
          

			
          

			
          
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