◎ 题目

利用电学方法可以测量水流对小球的作用力的大小．图中质量为m的小铅球用一根金属丝系于O点．开始时水不流动，小球在竖直方向保持静止．若水开始流动，则小铅球将在水流的推动下向左摆动一定的角度θ．水流的速度越大，θ也越大．为了测定水流对小铅球推力F的大小，在水平方向固定了一根长L的电阻丝BC，其C端在悬点O的正下方，OC相距h．BC与悬挂小铅球的金属丝接触点为D，接触良好，不计接触点的摩擦和金属丝的电阻．现有一个电动势为E、内电阻不计的电源和一只理想电压表，试将这些器材连接成测量F的电路，并要求水流的推力F越大时，电压表的示数也越大． （1）接线图画在图上．（连接线必须接在图中各个小圆点上） （2）设小球稳定后电压表的示数为U，试求水流对小铅球的推力F．

◎ 答案

（1）如图所示； （2）根据闭合电路欧姆定律，有 E RBC = U RDC ① 根据电阻定律，有 RBC RDC = L LDC ② 对小球受力分析，受水的推力F、细线的拉力T和重力G，如图 根据共点力平衡条件，有 F=mgtanθ ③ 其中 tanθ= LCD h ④ 由①②③④解得 F= mgL hE ?U 即水流对小铅球的推力F为 mgL hE ?U．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“利用电学方法可以测量水流对小球的作用力的大小．图中质量为m的小铅球用一根金属丝系于O点．开始时水不流动，小球在竖直方向保持静止．若水开始流动，则小铅球将在水流的推动下…”主要考查了你对  【共点力的平衡】  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。