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【题目】如图所示为某同学设计的风力测试仪的原理图,电路的保护电阻R010ΩAB为长20cm、阻值为50Ω的均匀电阻丝,OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重为2N的球P,闭合开关S,无风时,OP下垂并与电阻丝B端接触,此时电流表的示数为0.1A;有风时,球P受风力的作用,使金属细杆OP绕悬挂点O偏转.已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm.金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦,电源电压恒定.求:

1)电源电压;

2)若金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的A4cm处,此时电流表的示数是多少安;

3)在风力作用下,当金属细杆OP在图示位置静止时,作出球P所受风力F的力臂,并求出F的大小.

【答案】1)电源电压为6V;(2)金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的A4cm处,此时电流表的示数是0.3安;(3)球P所受风力F的力臂如上图所示,F的大小为4N

【解析】1)无风时,R0RAB串联,电流表测电路中的电流,

电源的电压:

U=I0R0+RAB=0.1A×10Ω+50Ω=6V

2∵AB为长20cm、阻值为50Ω的均匀电阻丝

金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的A4cm处,

接入电路的电阻R=×4cm=10Ω

电流表的示数I===0.3A

3)球P所受风力F的力臂,如下图所示:

∵△ABO∽△PEO

=

===

金属细杆OP平衡,以O为支点;

则根据杠杆平衡条件可得:

F=G=G=×2N=4N

练习册系列答案
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(1)灯泡L的电阻为多少?

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A. 并联用电器增多,电路的总电阻增大

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(1)该热水器的电阻多大?热水器在1min内产生的热量是多少焦?

(2)如果将接这个电热水器的插座安装保险丝(参照下表的熔丝规格)应该选取多大直径的?

直径(mm)

0.71

0.81

0.98

1.02

1.25

1.51

额定电流(A)

3

3.75

5

6

7.5

10

熔断电流(A)

6

7.5

10

12

15

20

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【题目】如图所示,大威用40N的拉力,使物体A以01m/s的速度竖直匀速上升,此时滑轮组的机械效率为75%不计绳重和摩擦,则物体A的重力为________N,拉力的功率为_______W若竖直匀速提升120N的物体,滑轮组的机械效率为__________________

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(2)这过程中0.8kg的水吸收了多少热量?[水的比热容c=4.2×103J/(kg℃)]

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