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【题目】(12分)某课外小组设计了一种测定风速的装置,其原理如图所示,一个劲度系数k=120N/m,自然长度L0=1m弹簧一端固定在墙上的M点,另一端N与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上,弹簧是不导电的材料制成的。迎风板面积S=0.5m2,工作时总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连,另一端在M点与金属杆相连。迎风板可在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好。定值电阻R=1.0Ω,电源的电动势E=12V,内阻r=0.5Ω。闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U1=9.0V,某时刻由于风吹迎风板,电压表的示数变为U2=6.0V。(电压表可看作理想表)求:

(1)金属杆单位长度的电阻;

(2)此时作用在迎风板上的风力;

【答案】(1)(2)

【解析】

试题分析:设无风时金属杆接入电路的电阻为R1,风吹时接入电路的电阻为R2,由题意得

无风时R与R1串联

所以金属杆单位长度的电阻

有风时对串联电路由欧姆定律得

此时,弹簧长度

压缩量

由平衡得此时风力:

练习册系列答案
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【题目】一条河宽100米,船在静水中的速度为4m/s,水流速度是5m/s,则( )
A.该船不可能垂直河岸横渡到对岸
B.过河所用的时间最短为20秒,且位移大于100米
C.当船头垂直河岸渡河时,船的位移最小,是100米
D.当船渡到对岸时,船沿河岸的最小位移是100米

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【题目】在光滑的水平地面上有质量为M的长木板A(如图所示),长木板上放一质量为m的物体B,A、B之间动摩擦因数为μ.今在物体B上加一水平恒力F,B和A发生相对滑动,经过时间t,求

(1)摩擦力对A所做的功;
(2)摩擦力对B所做的功;
(3)若长木板A固定,B对A的摩擦力对A做的功.

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【题目】我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射.量子卫星成功运行后,我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系.假设量子卫星轨道在赤道平面,如图所示.已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍,同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,图中P点是地球赤道上一点,由此可知( )

A.同步卫星与量子卫星的运行周期之比为
B.同步卫星与P点的速度之比为
C.量子卫星与同步卫星的速度之比为
D.量子卫星与P点的速度之比为

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【题目】如图所示,在光滑水平面上有一质量为M的木块,木块与轻弹簧水平相连,弹簧的另一端连在竖直墙上,木块处于静止状态,一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块,并嵌在其中,木块压缩弹簧后在水平面做往复运动.木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中,木块受到的合外力的冲量大小为( )

A.
B.2Mv0
C.
D.2mv0

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【题目】某同学将一直流电源的总功率P、输出功率P和电源内部的发热功率P随电流I变化的图线画在同一坐标系内,如图所示,根据图线可知 ( )

A.反映P变化的图线是b

B.电源内阻为2 Ω

C.电源电动势为8 V

D.当电流为0.5 A时,外电路的电阻为4Ω

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【题目】翼型降落伞有很好的飞行性能.它被看作飞机的机翼,跳伞运动员可方便地控制转弯等动作.其原理是通过对降落伞的调节,使空气升力和空气摩擦力都受到影响.已知:空气升力F1与飞行方向垂直,大小与速度的平方成正比,F1=C1v2;空气摩擦力F2与飞行方向相反,大小与速度的平方成正比,F2=C2v2.其中C1C2相互影响,可由运动员调节,C1C2满足如图b所示的关系.试求:

1)图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹.试对两位置的运动员画出受力示意图并判断,①②两轨迹中哪条是不可能的,并简要说明理由;

2)若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为α,试从力平衡的角度证明:tanα=

3)某运动员和装备的总质量为70kg,匀速飞行的速度v与地平线的夹角α37°(取tan37°=0.75),匀速飞行的速度v多大?(g10m/s2,计算结果保留三位有效数字)

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【题目】产生静电时,电压往往高达上千上万伏,但却比较安全,这是因为静电具有________________的特点.

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【题目】如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J,电场力做的功为1.5J.则下列说法正确的是

A. 粒子带负电

B. 粒子在A点的电势能比在B点少1.5J

C. 粒子在A点的动能比在B点多0.5J

D. 粒子在A点的机械能比在B点少1.5J

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