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          （20分）某同學(xué)設(shè)計了一種測定風力的裝置，其原理如圖所示，迎風板與一輕彈簧的一端Ｎ相連接，穿在光滑的金屬桿上。彈簧是絕緣材料制成的，其勁度系數(shù)k=1300N/m，自然長度為Ｌ0＝０.５m，均勻金屬桿用電阻率較大的合金制成，迎風板面積Ｓ=0.5m2，工作時總是正對著風吹來的方向。電路中左端導(dǎo)線與金屬桿Ｍ端相連，右端導(dǎo)線接在Ｎ點并可隨迎風板在金屬桿上滑動，且與金屬桿接觸良好。限流電阻的阻值Ｒ=1，電源的電動勢Ｅ=12Ｖ，內(nèi)阻r=0.5。合上開關(guān)，沒有風吹時，彈簧處于原長，電壓表示數(shù)為Ｕ1=3.0Ｖ；如果某時刻由于風吹使迎風板向左壓縮彈簧，電壓表的示數(shù)為Ｕ2 =2.0V，求：
          （1）金屬桿單位長度的電阻；
          （2）此時作用在迎風板上的風力。
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          解析：設(shè)無風時金屬桿接入電路的電阻為R1，有風時接入電路的電阻為R2，由題意得
          （1）無風時，
          解得：，所以金屬桿單位長度的電阻為
          （2）有風時，
          解得：，此時彈簧的長度為
          彈簧的壓縮量為
          由于迎風板受風力和彈力而平衡，所以風力大小為 
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

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

						
          （2008?南開區(qū)模擬）某同學(xué)設(shè)計了一種測定風力的裝置，其原理如圖所示．迎風板與一輕彈簧的一端N相接，穿在光滑的金屬桿上．彈簧是絕緣材料制成的，其勁度系數(shù)k=1300N/m，自然長度L0=0.5m，均勻金屬桿用電阻率較大的合金制成，迎風板面積S=0.5m2，工作時總是正對著風吹來的方向．電路中左端導(dǎo)線與金屬桿M端相連，右端導(dǎo)線接在N點并可隨迎風板在金屬桿上無摩擦滑動，且與金屬桿接觸良好．限流電阻的阻值R=1Ω，電源的電動勢E=12V，內(nèi)阻r=0.5Ω．合上開關(guān)，沒有風吹時，彈簧處于原長，電壓表的示數(shù)U1=3.0V；如果某時刻由于風吹使迎風板向左壓縮彈簧，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2=2.0V，求：
          （1）金屬桿單位長度的電阻；
          （2）此時作用在迎風板上的風力；
          （3）若風（運動的空氣）與迎風板作用后速度變?yōu)榱�，已知裝置所在處的空氣密度為1.3kg/m3，求風速為多大？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2011?重慶一模）某同學(xué)設(shè)計了一種測定風力、風速的裝置，其原理如圖所示，迎風板與一輕彈簧的一端N相接，一起穿在光滑的金屬桿上．彈簧是絕緣材料制成的，其勁度系數(shù)k=1300N/m，自然長度L0=0.5m，均勻金屬桿用電阻率較大的合金制成，迎風板面積為S=0.5m2，工作時總是正對著風吹來的方向．電路中左端導(dǎo)線與金屬桿M端固定相連，右端導(dǎo)線接在N點并可隨迎風板在金屬桿上滑動，且與金屬桿接觸良好．限流電阻的阻值R=1.0Ω，電源電動勢E=12.0V，內(nèi)阻r=0.5Ω．合上開關(guān)，沒有風吹時，彈簧處于原長，理想電壓表的示數(shù)U1=3.0V．求：
          （1）無風時金屬桿接入電路的電阻R1和單位長度的電阻值；
          （2）如果某時刻由于風吹使迎風板向左壓縮彈簧，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2=2.0V，此時作用在迎風板上的風力；
          （3）若風（運動的空氣）與迎風板作用后速度變?yōu)榱悖阎?）問中裝置所在處空氣的密度為1.3kg/m3，求此時此處風速為多大？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網(wǎng)某同學(xué)設(shè)計了一種測定風力的裝置，其原理如圖所示，迎風板與一輕彈簧的一端N相接，穿在光滑的金屬桿上，彈簧是絕緣材料制成的，其勁度系數(shù)為K，自然長度為L0，均勻金屬桿用電阻率較大的合金制成，其單位長度的電阻為r0，工作時總是正對著風吹來的方向．電路中左端導(dǎo)線與金屬桿相連，右端導(dǎo)線在N點并可隨風板在金屬上滑動，且與金屬桿接觸良好，限流電阻阻值為R，電源電動勢為U，內(nèi)阻不計，閉合開關(guān)，沒有風時，彈簧處于原長，電壓表示數(shù)為
          U
          2
          ，如果某時刻由于風吹使迎風板向左壓縮彈簧，電壓表示數(shù)為
          U
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          ，求此時作用在迎風板上的風力F的大�。�
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          .(18分)某同學(xué)設(shè)計了一種測定風力、風速的裝置，其原理如圖所示，迎風板與一輕彈簧的一端N相接，一起穿在光滑的金屬桿上。彈簧是絕緣材料制成的，其勁度系數(shù)k＝1300N/m，自然長度L0＝0.5m，均勻金屬桿用電阻率較大的合金制成，迎風板面積為S＝0.5m2，工作時總是正對著風吹來的方向。電路中左端導(dǎo)線與金屬桿M端固定相連，右端導(dǎo)線接在N點并可隨迎風板在金屬桿上滑動，且與金屬桿接觸良好。限流電阻的阻值R＝1.0Ω，電源電動勢E＝12.0V，內(nèi)阻r＝0.5Ω。合上開關(guān)，沒有風吹時，彈簧處于原長，理想電壓表的示數(shù)U1＝3.0V。求：
              
          (1)無風時金屬桿接入電路的電阻R1和單位長度的電阻值；
              
          (2)如果某時刻由于風吹使迎風板向左壓縮彈簧，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2＝2.0V，此時作用在迎風板上的風力；
              
          (3)若風(運動的空氣)與迎風板作用后速度變?yōu)榱�，已�?2)問中裝置所在處空氣的密度為1.3kg/m3，求此時此處風速為多大？
                      
                                                      
          

			
          

			
          
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