(附加题)如图所示,是一种测定风作用力的仪器原理图,P为金属球,悬挂在一细长金属丝下面,O是悬点,R0是保护电阻,CD是水平放置的光滑电阻丝,与细金属丝始终保持良好接触.

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(附加题)如图所示,是一种测定风作用力的仪器原理图,P为金属球,悬挂在一细长金属丝下面,O是悬点,R0是保护电阻,CD是水平放置的光滑电阻丝,与细金属丝始终保持良好接触.无风时,金属丝与电阻丝在C点接触,此时A示数为I0;有风时金属丝将偏转一角度,角θ与风力大小有关,设风力方向水平向左,OC=h,CD=L,金属球质量为m,电阻丝单位长度的阻值为k,电源内电阻和金属丝电阻不计,金属丝偏角为θ时,A的示数为I′,此时风力为F,试写出:
(1)F与θ的关系式.
(2)F与I′的关系式.
魔方格

◎ 答案

(1)对小球受力分析,受重力、水平分力、金属丝的拉力,如图

魔方格

将风力和拉力合成,根据共点力平衡条件,有
F=mgtanθ
(2)无风时,电源电压U=I0(R0+kL) 有风时,电阻丝电阻R=k(L-htanθ)
此时U=I′(R0+R)
解得:F=
mg
khI′
(I′-I0)(R0+kL)

答:(1)F与θ的关系式为F=mgtanθ;
(2)F与I′的关系式为F=
mg
khI′
(I′-I0)(R0+kL)

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“(附加题)如图所示,是一种测定风作用力的仪器原理图,P为金属球,悬挂在一细长金属丝下面,O是悬点,R0是保护电阻,CD是水平放置的光滑电阻丝,与细金属丝始终保持良好接触.…”主要考查了你对  【弹力的大小、胡克定律】,【共点力的平衡】,【闭合电路欧姆定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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