【題目】在科學(xué)研究中，可以用風(fēng)力儀直接測量風(fēng)力的大小，其原因如圖所示。儀器中有一根輕質(zhì)金屬絲，懸掛著一個金屬球m。無風(fēng)時，金屬絲豎直下垂；當(dāng)受到沿水平方向吹來的風(fēng)時，金屬絲偏離豎直方向一個角度。風(fēng)力越大，偏角越大，通過傳感器，就可以根據(jù)偏角的大小指示出風(fēng)力。那么，風(fēng)力大小F跟小球質(zhì)量m偏角θ之間有什么樣的關(guān)系呢?

【答案】F=mgtan θ

【解析】以小球為研究對象，有風(fēng)時，它受到三個力作用：重力mg，豎直向下；風(fēng)力F，水平向左；金屬絲拉力FT，沿金屬絲傾斜向上。如圖所示，當(dāng)風(fēng)力一定時，小球能保持在一定的偏角θ的位置上處于靜止，由平衡條件可知：mgFFT三個力的合力為零，即上述三力中任意兩個力的合力都與第三個力大小相等方向相反。根據(jù)平行四邊形定則將任意兩力合成，由幾何關(guān)系進(jìn)行求解。

將金屬絲拉力FT與小球重力mg合成，由平衡條件可知，其合力方向必定與風(fēng)力F的方向相反，且大小相等.如圖所示，由幾何關(guān)系可知：F=F′=mgtan θ，由所得結(jié)果可見，當(dāng)小球質(zhì)量m一定時，風(fēng)力F只跟偏角θ有關(guān)。因此，根據(jù)偏角θ的大小就可以指示出風(fēng)力的大小。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為靜電除塵機(jī)理示意圖，廢氣先經(jīng)過一個機(jī)械過濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū)，帶負(fù)電的塵埃在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達(dá)到除塵目的．圖中虛線為電場線(方向未標(biāo))．不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電量變化，則(　　)

A. 電場線方向由放電極指向集塵極

B. 圖中A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢

C. 塵埃在遷移過程中做勻變速運(yùn)動

D. 塵埃在遷移過程中電勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在做“探究求合力的方法”實驗時，橡皮條的一端固定在木板上，另一端系上兩根帶繩套的細(xì)繩。實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套把橡皮條的一端拉到某一確定的O點(diǎn)，則下列說法中正確的是___。

A．兩根細(xì)繩必須等長

B．同一次實驗中，O點(diǎn)位置不允許變動

C．實驗中，把橡皮條的另一端拉到O點(diǎn)時，兩個彈簧秤之間的夾角必須取90°

D．本實驗采用的科學(xué)方法是等效替代法

（2）某同學(xué)用勁度系數(shù)為500 N/m的彈簧OC代替橡皮條做“探究求合力的方法”實驗。在保持彈簧伸長1.00 cm不變的條件下：

①若彈簧秤a、b間夾角為90°，彈簧秤a的讀數(shù)是________N（圖2中所示），則彈簧秤b的讀數(shù)可能為________N。

②若彈簧秤a、b間夾角大于90°，保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變，減小彈簧秤b與彈簧OC的夾角，則彈簧秤b的讀數(shù)________（填“變大”“變小”或“不變”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)如圖所示，水平放置的金屬板正上方有一固定的正點(diǎn)電荷Q，一表面絕緣的帶電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)且不影響Q的電場)，從左端以初速度v0滑上金屬板，沿光滑的上表面向右運(yùn)動到右端，在該運(yùn)動過程中(　　)

A. 小球做勻速直線運(yùn)動

B. 小球做先減速，后加速的運(yùn)動

C. 小球的電勢能保持不變

D. 電場力對小球所做的功為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，重原子核位于O點(diǎn)，實線表示α粒子運(yùn)動的軌跡，M、N和Q為軌跡上的三點(diǎn)，N點(diǎn)離核最近，Q點(diǎn)比M點(diǎn)離核更遠(yuǎn)，則（ ）

A. α粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的大

B. 三點(diǎn)中，α粒子在N點(diǎn)的電勢能最大

C. 在重核產(chǎn)生的電場中，M點(diǎn)的電勢比Q點(diǎn)的低

D. α粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，電場力對它做的總功為負(fù)功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為2m的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與地面上的質(zhì)量為3m的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，一條不可伸長的輕繩繞過定滑輪，一端連物體A，另一端連一質(zhì)量為m的物體C，物體A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，忽略一切摩擦。

（1）求物體B對地面的壓力；

（2）把物體C的質(zhì)量改為5m，這時C緩慢下降，經(jīng)過一段時間系統(tǒng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)，這時B仍沒離開地面，且C只受重力和繩的拉力作用，求此過程中物體A上升的高度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩小分隊進(jìn)行軍事演習(xí)，指揮部通過現(xiàn)代通信設(shè)備，在屏幕上觀察到兩小分隊的具體行軍路線如圖所示，兩小分隊同時同地由O點(diǎn)出發(fā)，最后同時到達(dá)A點(diǎn)，下列說法中正確的是（ ）

A. 小分隊行軍位移s甲＞s乙

B. 小分隊平均速度v甲=v乙

C. y-x圖象表示的是速率v-t圖象

D. y-x圖象表示的是位移x-t圖象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩物體相距S，同時同向運(yùn)動，甲在前做初速度為v1、加速度為a1的勻加速直線運(yùn)動，乙在后做初速度為v2、加速度為a2的勻加速直線運(yùn)動，若運(yùn)動范圍不受限制，下列說法正確的是（　�。�

A. 若a2＞a1，兩物體一定會相遇

B. 若a2＜a1，兩物體一定不會相遇

C. 若v2＞v1，兩物體一定會相遇

D. 若v2＜v1，兩物體一定會不相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某正弦交流電的圖象如圖所示，則由圖象可知（　�。�

A. 該交流電的頻率為0.02Hz

B. 該交流電的有效值為14.14A

C. 該交流電的瞬時值表達(dá)式為i=20sin（0.02t）A

D. 在t=時刻，該交流的大小與其有效值相等

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同步練習(xí)冊答案