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在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小,其原理如图所示。仪器中一根轻质金属丝悬挂着一个金属球。无风时,金属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度。风力越大,偏角越大。通过传感器,就可以根据偏角的大小指示出风力。那么风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢?


 [解析] 以金属球为坐标原点,取水平方向为x轴,竖直方向为y轴,建立坐标系,水平方向的合力Fx和竖直方向的合力Fy分别等于零,即

FxFTsinθF=0,FyFTcosθmg=0,

解得Fmgtanθ

由所得结果可知,当金属球的质量m一定时,风力F只跟偏角θ有关。

因此,由偏角θ的大小就可以反映出风力的大小。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


图中PQ两处分别固定两等量正点电荷,O是PQ连线的中点,a、b两点在连线上且关于O点对称,c、d是连线中垂线上的两点,则(   )

A.a、b两点的电势相同

B.a、b两点的电场强度相同

C.c点场强大于d点场强

D.负电荷从c点到d点电势能增加

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示电路中,电阻R1=R2=R3=10 Ω,电源内阻r=5 Ω,电压表可视为理想电表.当开关S1和S2均闭合时,电压表的示数为10 V.求:

(1)通过电阻R2的电流为多大?

(2)路端电压为多大?

(3)电源的电动势为多大?

(4)当开关S1闭合而S2断开时,电压表的示数变为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2R3=4 Ω,当开关S接a时,R2上消耗的电功率为4 W,当开关S接b时,电压表示数为 4.5 V,试求:

(1)开关S接a时,通过电源的电流和电源两端的电压;

(2)开关S接b时,电源的电动势和内电阻;

(3)当开关S接c时,通过R2的电流.

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,质量为m的木块A放在水平面上的质量为M的斜面体B上,现用大小相等方向相反的两个水平推力F分别作用在AB上,AB均保持静止不动。则(  )

A.AB之间一定存在摩擦力

B.B与地面之间一定存在摩擦力

C.BA的支持力一定等于mg

D.地面对B的支持力大小一定等于(mM)g

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科目:高中物理 来源: 题型:


一根轻绳跨过一光滑的定滑轮,质量为m的人抓着轻绳的一端,轻绳另一端系着一个质量为m的物体。已知重力加速度为g,若人相对于轻绳匀速向上爬时,物体上升的加速度为(  )

A.g                                B.g

C.g                                D.g

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,质量为m2的物体2放在车厢底板上,用竖直细线过定滑轮与质量为m1的物体1连接,不计滑轮摩擦,车厢正在水平向右做加速直线运动,连接物体1的细线与竖直方向成θ角,物体2仍在车厢底板上,则(  )

A.细线拉力为m1gcosθ

B.车厢的加速度为gtanθ

C.底板对物体2的支持力为m2g

D.底板对物体2的摩擦力为零

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块, 分别落到AB两处。不计空气阻力,则落到B处的石块(  )

A.初速度大,运动时间短               B.初速度大,运动时间长

C.初速度小,运动时间短               D.初速度小,运动时间长

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科目:高中物理 来源:2014-2015学年四川德阳四校高三3月联考物理卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,一质量为m=0.5kg,电荷量为q=+0.2C的小物块(可视为质点),放在离地面高度为h=5m的水平放置、厚度不计的绝缘圆盘边缘,并随圆盘一起绕中心转轴顺时针做匀速圆周运动,圆盘的角速度为ω=2rad/s,半径为r=1m,圆盘和小物块之间的动摩擦因数为μ=0.5。以圆盘左侧垂直于纸面的切面和过圆盘圆心O点与空间中A点的竖直平面为界(两平面平行),将空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个空间区域,当小物块转动时,Ⅰ区域出现随时间均匀增大的电场E(图中未画出),电场方向是竖直方向。当E增大到E1时,小物块刚好从空间中的A点离开圆盘,且垂直于Ⅰ、Ⅱ区域边界进入Ⅱ区域,此时,Ⅱ区域和Ⅲ区域立即出现一竖直向上的匀强电场E2(图中未画出),E2=25N/C,且Ⅲ区域有一垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为L=4m,g=10m/s2。求:

(1)E1的大小和方向;

(2)若小物块在磁场宽度范围内落地,则磁感应强度B的取值范围是多少?

(3)现将磁感应强度B取某一值,当小物块离开A后一小段时间,紧贴圆盘圆心O点下方以速度v0=m/s水平抛出一木制小球,最终两者在磁场宽度范围内的地面上相遇,则从小物块离开A点时开始计时,抛出木制小球的时刻t为多少?

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