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(12分) 一种测定风作用力的仪器原理如图所示。它的细长丝线一端固定于O点,另一端悬挂着一个质量为m=1 kg的金属球。无风时,丝线自然下垂;当受到沿水平方向吹来的风的作用时,丝线将偏离竖直方向一定角度θ,风力越大,偏角越大。若某时刻丝线与竖直方向的夹角θ=37°,试求此时金属球所受风力的大小。(取g=10 m/s2,已知sin37°=0.6、cos37°=0.8)

(12分)

解:小球的受力分析如图所示,则平衡时有:………(2分)

        …………………………………… (3分)

          …………………………………… (3分)

     联立可得:……………………………(2分)

     代入数据得:F=1×10×0.75 N=7.5 N ………………(2分)

 


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2010?于都县模拟)(1)实验室中有下列几个长度测量仪器:①米尺、②10分度游标卡尺、③20分度游标卡尺、④50分度游标卡尺、⑤螺旋测微器.一个同学用其中一种仪器测量某工件的长度为8.116cm,则他所使用的仪器为
 (填仪器序号)

(2)如图1所示为一多用电表的表盘示意图,选择开关已经旋到R×10Ω的电阻挡位上,这种情况下该欧姆表的总内阻R=
150
150
Ω.有一位同学实验时发现该表内所用的5号锌锰干电池(标称电动势1.5V)已旧,随手将刚充好电的5号镍氢电池(电动势为1.2V)换上,选择开关不变,经过调整后测量一未知电阻Rx的阻值,发现表针恰好指在表盘的正中间,则该电阻Rx的准确值应为:
D
D

(A)15Ω     (B)150Ω    (C)12Ω   (D)120Ω
(3)发光二极管(LED)近年来被人们誉为是本世纪的新型光源.有一些手灯就是用几个发光二极管并联后作为光源使用的,其发光效率很高.它在正常工作时,正向压降约3.2V,电流在15mA左右.现取这样一只发光二极管(电路符号表示),要测量它的伏安特性,另提供有下列的实验器材:电源E(电动势为4V,内阻不计);滑线变阻器R0(阻值0-20Ω);毫安表(量程20mA,有内阻);数字万用表(电压挡有五个量程:分别为0.2V、2V、20V、200V,2000V,内阻很大);开关一只;导线若干.
要求:(Ⅰ)在图2方框内画出能测定其伏安特性的电路原理图,并在图上注明电压表挡所选量程.
(Ⅱ)某实验员通过实验已得出了图3所示的U-I特性曲线图.接着,他又用该二极管、电源E和另一只固定电阻R等组成图4所示的电路,当闭合开关S时,发现二极管发出微弱白光,立即用万用表的电压挡测得电阻R两端的电压为1.0V,由此可以判定电阻R的阻值大约为
154
154
Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:

与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间.为了测定两张纸之间的动摩擦因数,某同学利用光电计时器设计了一个实验:如图乙所示,在小铁块A和木板B上贴上待测的纸,木板B水平固定,铅锤通过细线和小铁块相连,其中木板上方的细线水平.1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.释放铅锤,让小铁块在木板上加速运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光对间分别为1.2×10一2 s和0.5×10-2 s.用游标卡尺测量小铁块左、右侧间的宽度d如图丙所
(1)读出小铁块的宽度d=
1.05
1.05
cm.
(2)铁块通过光电门2的速度V2=
2.1
2.1
m/s(计算结果保留2位有效数字).
(3)已知当地重力加速度为g,细线对铅锤的拉力大小和细线对小铁块A的拉力大小相等,为完成测量,除了测量v1、v2和铅锤、小铁块的质量M、m外,还需测量的物理量有:
两个光电门之间的距离L
两个光电门之间的距离L
(用文字说明并用字母表示).
(4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式:μ=
2MgL-(M+m)
(v
2
2
-v
2
1
)
2mgL
2MgL-(M+m)
(v
2
2
-v
2
1
)
2mgL
(用字母表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:

.(18分)某同学设计了一种测定风力、风速的装置,其原理如图所示,迎风板与一轻弹簧的一端N相接,一起穿在光滑的金属杆上。弹簧是绝缘材料制成的,其劲度系数k=1300N/m,自然长度L0=0.5m,均匀金属杆用电阻率较大的合金制成,迎风板面积为S=0.5m2,工作时总是正对着风吹来的方向。电路中左端导线与金属杆M端固定相连,右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好。限流电阻的阻值R=1.0Ω,电源电动势E=12.0V,内阻r=0.5Ω。合上开关,没有风吹时,弹簧处于原长,理想电压表的示数U1=3.0V。求:

(1)无风时金属杆接入电路的电阻R1和单位长度的电阻值;

(2)如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧,电压表的示数变为U2=2.0V,此时作用在迎风板上的风力;

(3)若风(运动的空气)与迎风板作用后速度变为零,已知(2)问中装置所在处空气的密度为1.3kg/m3,求此时此处风速为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(12分)某同学做“测定木块与木板间动摩擦因数”的实验,测滑动摩擦力时,他设计了两种实验方案:

方案一:木板固定在水平面上,用弹簧测力计水平拉动木块,如图甲所示.

方案二:用弹簧测力计水平地钩住木块,用力使木板在水平面上运动,如图乙所示.


除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外,该同学还准备了若干重均为2.00N 的砝码.

(a)上述两种方案中,你认为更合理的方案是   (填“甲”或“乙”),理由是(回答两个理由)___________________________________;_______________________________________.

(b)该同学在木块上加砝码,改变木块对木板的压力,记录了5组实验数据,如下表所示:

实验次序

1

2

3

4

5

砝码个数

0

1

2

3

4

砝码对木块的压力/N

0

2.00

4.00

6.00

8.00

测力计读数/N

1.50

2.00

2.50

2.95

3.50

木块受到的摩擦力/N

1.50

2.00

2.50

2.95

3.50

请根据上述数据在坐标纸上作出木块受到的摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象(以F为横坐标).由图象可知,木块重为   N.木块与木板间的动摩擦因数为  

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