【題目】溫州地區(qū)常受臺(tái)風(fēng)侵襲，為測(cè)量風(fēng)速，小明設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)易風(fēng)速儀，其工作原理如圖甲所示。裝有擋風(fēng)板和滑片P的輕質(zhì)滑塊與輕質(zhì)彈簧套在滑桿MN上，彈簧左端固定，右端與滑塊相連。擋風(fēng)板的擋風(fēng)面積為0.2m2，均勻電阻絲AB長(zhǎng)為20cm，阻值為10，電源電壓U0恒為6V，保護(hù)電阻R0為14，電壓表量程0～3V。彈簧彈力F與彈簧長(zhǎng)度改變量x的關(guān)系如圖乙所示。無(wú)風(fēng)時(shí)，滑片P在A處，有風(fēng)時(shí)，滑塊移動(dòng)，穩(wěn)定后讀出電壓表示數(shù)，計(jì)算并查閱下表數(shù)據(jù)可知風(fēng)速及風(fēng)級(jí)。

風(fēng)級(jí)

一級(jí)

二級(jí)

三級(jí)

四級(jí)

五級(jí)

六級(jí)

風(fēng)速v（m/s）

0.3～1.5

1.6～3.3

3.4～5.4

5.5～7.9

8.0～10.7

10.8～13.8

風(fēng)壓p（pa）

0.055～1.4

1.6～6.8

7.2～18

18.9～39

40～72

72.9～119

表中風(fēng)壓p是指與風(fēng)向垂直的受風(fēng)面上單位面積增加的壓力（即單位面積受到的風(fēng)力）。測(cè)量時(shí)保證風(fēng)垂直吹在擋風(fēng)板上，不計(jì)一切摩擦阻力。

（1）在滑片P左移的過(guò)程中，電路的總電阻______。（選填“變大”、“不變”或“變小”）

（2）當(dāng)電壓表示數(shù)U為2V時(shí)，風(fēng)速儀所測(cè)的風(fēng)為幾級(jí)______？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

（3）小明想在風(fēng)速儀的電壓表上直接標(biāo)出風(fēng)速，查閱資料后獲知該擋風(fēng)板所受的風(fēng)力與風(fēng)速的平方成正比。經(jīng)計(jì)算，他畫(huà)出了風(fēng)速v與電壓表示數(shù)U的關(guān)系曲線，如圖丙所示。后因保護(hù)電阻R0損壞，他將其換成了阻值為5的電阻，請(qǐng)你在圖丙坐標(biāo)系中大致畫(huà)出更換電阻后的風(fēng)速v與電壓表示數(shù)U的關(guān)系曲線，并在曲線上標(biāo)出所能測(cè)量的最大風(fēng)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q。

（___________）

【答案】不變 五級(jí)

【解析】

（1）因電壓表接在滑片上且電壓表在電路中相當(dāng)于斷路，所以，電流要流經(jīng)全部電阻絲，在滑片P左移的過(guò)程中，始終是全部電阻絲與電阻R0串聯(lián)，所以電路的總電阻不變；

（2）由圖知，電壓表測(cè)滑片以右電阻絲的電壓，

根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律和歐姆定律可得，電路中的電流為：

當(dāng)電壓表示數(shù)U為2V時(shí)，由歐姆定律可得，AP段電阻絲的阻值：

因均勻電阻絲AB長(zhǎng)為20cm，阻值為10Ω，

故AP段電阻絲的長(zhǎng)度：，

由圖乙知，此時(shí)彈簧的彈力F=14N，

此時(shí)風(fēng)對(duì)擋風(fēng)板的壓強(qiáng)（風(fēng)壓）為：；

由表知，此時(shí)風(fēng)力為五級(jí)；

（3）由圖丙可知，風(fēng)速最大時(shí)，原來(lái)電壓表最大示數(shù)為2.5V，

由歐姆定律可得，AP段電阻絲的最大電阻為：

，

因均勻電阻絲AB長(zhǎng)為20cm，阻值為10Ω，故彈簧的壓縮長(zhǎng)度為20cm，

由圖乙知，此時(shí)彈力；

若換成了阻值為5的電阻，電路中的電流：

因電壓表量程為0-3V，故電壓表最大示數(shù)為3V，由歐姆定律可得，AP的最大電阻為：

此時(shí)AP段電阻絲的長(zhǎng)度：，

彈簧彈力F與彈簧長(zhǎng)度改變量x的關(guān)系為過(guò)原點(diǎn)的直線，由圖乙可知F與x的關(guān)系為

，

則當(dāng)L′AP=15cm，彈簧的彈力；

因該擋風(fēng)板所受的風(fēng)力與風(fēng)速的平方成正比，

故有，

解得此時(shí)的最大風(fēng)速：v=0.86v大，

即：U=3V時(shí)，v=0.86v大，可在圖象中描出Q點(diǎn)，

此時(shí)風(fēng)速v與電壓表示數(shù)U的大致關(guān)系曲線，如下面紅色曲線所示：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2019年4月28日，第55屆世界乒乓球錦標(biāo)賽單項(xiàng)賽在匈牙利結(jié)束，中國(guó)乒乓球隊(duì)時(shí)隔八年再度包攬單項(xiàng)賽全部五枚金牌。如圖是運(yùn)動(dòng)員在比賽中的場(chǎng)景，下列說(shuō)法正確的是

A. 乒乓球速度越大，慣性越大

B. 擊球時(shí)，球和拍都會(huì)發(fā)生彈性形變

C. 球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變

D. 球被水平擊出后，若所受外力全部消失，球?qū)⒘⒓簇Q直下落

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下表是小明家未拆封的電熱水器包裝箱的銘牌.電熱水器安裝完畢后注滿水，電熱水器正常工作，電熱水器中 的水從15℃升高到35℃用了 40min.請(qǐng)你根據(jù)表中的有關(guān)信息解決以下問(wèn)題.

儲(chǔ)水式熱水器

額定電壓220V

容量50L

額定功率2 000W

總質(zhì)量18 kg

外形尺寸（長(zhǎng)、寬、高）100 cm×60 cm×50 cm

額定最高溫度75℃

堆碼層數(shù)極限4

（1）“堆碼層數(shù)極限4”是指包裝箱平放時(shí)最大堆放層數(shù)為4.現(xiàn)在水平地面上平放著4個(gè)未拆封的電熱水器包裝箱，小明將它們整齊堆放成如圖所示的情景.請(qǐng)計(jì)算圖中包裝箱對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；（g取10N/kg）

（2）如果（1）中的堆放過(guò)程用時(shí)15秒，請(qǐng)計(jì)算小明堆放過(guò)程中，克服包裝箱重力做功的功率；

（3）求電熱水器中的水從15℃升高到35℃吸收的熱量；

（4）求電熱水器的加熱效率.

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是電動(dòng)機(jī)的工作原理圖，如果實(shí)現(xiàn)線圈平穩(wěn)、連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，需要安裝一個(gè)叫_____的元件，安裝上此元件后，若把圖中的電源換成小燈泡，快速轉(zhuǎn)動(dòng)線圈，小燈泡會(huì)發(fā)光，這是利用了_____原理。

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了解火箭升空過(guò)程中的相關(guān)運(yùn)動(dòng)狀況，興趣小組制作了一模型火箭，重為8N（不包含燃料），發(fā)射后獲取模型火箭的飛行高度與時(shí)間的關(guān)系，如圖所示。

（1）模型火箭燃料耗盡后仍能向上飛行一段距離，這是因?yàn)槟Ｐ突鸺哂?/span>______。

（2）圖中標(biāo)注的A、B、C三個(gè)位置中，模型火箭的重力勢(shì)能最小的是______。

（3）模型火箭從最高點(diǎn)B下落到地面，重力做功的功率是______W。

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小華在建筑工地上看到，工程車(chē)的車(chē)斗慢慢傾斜到一定程度時(shí)，車(chē)斗中的石料就沿車(chē)斗斜面滑落下來(lái)（如下左圖所示）。小華想，車(chē)斗中的石料如果減少些，要滑落下來(lái)，車(chē)斗的傾斜程度是否可以減小些？

于是小華到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探究，先把長(zhǎng)木板放在水乎桌面上，將質(zhì)量為100克帶有鉤碼槽的木塊放在長(zhǎng)木板的A處，如圖所示。然后進(jìn)行如下操作：

①在木塊的鉤碼槽中放入三個(gè)50克的鉤碼，將木板的右端慢慢抬高到一定高度時(shí)，木塊開(kāi)始下滑，記錄右端被抬升的高度h=20厘米。

②第二次在木塊的鉤碼槽中放入兩個(gè)50克的鉤碼，第三次在木塊的鉤碼槽中放人一個(gè)50克的鉤碼，分別重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

（1）請(qǐng)你幫小華同學(xué)設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格________

（2）小華發(fā)現(xiàn)三次實(shí)驗(yàn)中，木塊開(kāi)始下滑時(shí)木板的傾斜程度是一樣的。那么車(chē)斗中的石料能剛好滑落下來(lái)，車(chē)斗的傾斜程度與什么因素有關(guān)呢?小明認(rèn)為可能與石料和車(chē)斗間接觸面的粗糙程度有關(guān)，于是他進(jìn)行如下探究：

將一塊棉布、一塊毛巾分別鋪在長(zhǎng)木板上，把放有一個(gè)50克鉤碼的木塊放在長(zhǎng)木板的A處，慢慢抬高木板的右端直到木塊開(kāi)始下滑；測(cè)量并記錄右端被抬升的高度分別為24厘米和30厘米。

根據(jù)小華和小明的實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論是________。

（3）根據(jù)以上探究，可以幫助我們解答其他類(lèi)似的疑惑，比如“為什么道路橋梁的引橋要做到一定長(zhǎng)度?為什么___________?等。

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】—位攝影愛(ài)好者早上在大觀河邊照像，觀察到岸邊的建筑物在水面上形成的影像甲和乙，并拍攝了下來(lái)，如圖所示。過(guò)了十多分鐘后他又回到原位罝觀察，那么影像甲和乙的大小變化情況是

A. 都變B. 都不變

C. 甲變，乙不變D. 甲不變，乙變

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，L是標(biāo)有“6V 3W的電燈，當(dāng)S1和S3閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，燈L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖乙所示。求：

（1）電源電壓。

（2）定值電阻R的值

（3）S1和S3斷開(kāi)、S2閉合時(shí)，燈L的實(shí)際功率。（不考慮溫度對(duì)電阻的影響）

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一新款節(jié)能電燉鍋如圖甲，有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表（設(shè)電燉鍋不同擋位的電阻和加熱效率均不變）。

額定電壓

電燉鍋擋位

額定功率/W

200V

低溫

200

中溫

400

高溫

600

（1）求電燉鍋在高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)的電流（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）；

（2）在用電高峰期，關(guān)掉家里的其他用電器，只讓處于中溫?fù)鯛顟B(tài)的電燉鍋工作，觀察到標(biāo)有“1800r/（kWh）”的電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在121s內(nèi)轉(zhuǎn)了20圈，求此時(shí)的實(shí)際電壓；

（3）電燉鍋正常工作時(shí)，用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱，待水溫達(dá)到50℃時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，繪制的水溫隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。結(jié)合所給信息，通過(guò)計(jì)算，分析比較用高溫?fù)踹�是用低溫?fù)醺?jié)能。

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