在科學(xué)研究中，可以用風(fēng)力儀直接測量風(fēng)力的大小，其原理如圖所示。儀器中一根輕質(zhì)金屬絲懸掛著一個(gè)金屬球。無風(fēng)時(shí)，金屬絲豎直下垂；當(dāng)受到沿水平方向吹來的風(fēng)時(shí)，金屬絲偏離豎直方向一個(gè)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跟金屬球的質(zhì)量m、偏角θ之間有什么樣的關(guān)系呢？


 [解析]　以金屬球?yàn)樽鴺?biāo)原點(diǎn)，取水平方向?yàn)?i>x軸，豎直方向?yàn)?i>y軸，建立坐標(biāo)系，水平方向的合力F合x和豎直方向的合力F合y分別等于零，即

F合x＝FTsinθ－F＝0，F合y＝FTcosθ－mg＝0，

解得F＝mgtanθ。

由所得結(jié)果可知，當(dāng)金屬球的質(zhì)量m一定時(shí)，風(fēng)力F只跟偏角θ有關(guān)。

因此，由偏角θ的大小就可以反映出風(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：


圖中PQ兩處分別固定兩等量正點(diǎn)電荷，O是PQ連線的中點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)在連線上且關(guān)于O點(diǎn)對稱，c、d是連線中垂線上的兩點(diǎn)，則(   )

A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢相同

B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

C．c點(diǎn)場強(qiáng)大于d點(diǎn)場強(qiáng)

D．負(fù)電荷從c點(diǎn)到d點(diǎn)電勢能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示電路中，電阻R1＝R2＝R3＝10 Ω，電源內(nèi)阻r＝5 Ω，電壓表可視為理想電表．當(dāng)開關(guān)S1和S2均閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為10 V．求：

（1）通過電阻R2的電流為多大？

（2）路端電壓為多大？

（3）電源的電動勢為多大？

（4）當(dāng)開關(guān)S1閉合而S2斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)變?yōu)槎啻螅?/p>

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示的電路中，R1＝2 Ω，R2＝R3＝4 Ω，當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，R2上消耗的電功率為4 W，當(dāng)開關(guān)S接b時(shí)，電壓表示數(shù)為 4.5 V，試求：

(1)開關(guān)S接a時(shí)，通過電源的電流和電源兩端的電壓；

(2)開關(guān)S接b時(shí)，電源的電動勢和內(nèi)電阻；

(3)當(dāng)開關(guān)S接c時(shí)，通過R2的電流．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A放在水平面上的質(zhì)量為M的斜面體B上，現(xiàn)用大小相等方向相反的兩個(gè)水平推力F分別作用在A、B上，A、B均保持靜止不動。則(　　)

A．A與B之間一定存在摩擦力

B．B與地面之間一定存在摩擦力

C．B對A的支持力一定等于mg

D．地面對B的支持力大小一定等于(m＋M)g

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科目：高中物理 來源： 題型：


一根輕繩跨過一光滑的定滑輪，質(zhì)量為m的人抓著輕繩的一端，輕繩另一端系著一個(gè)質(zhì)量為m的物體。已知重力加速度為g，若人相對于輕繩勻速向上爬時(shí)，物體上升的加速度為(　　)

A．g                                B．g

C．g                                D．g

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，質(zhì)量為m2的物體2放在車廂底板上，用豎直細(xì)線過定滑輪與質(zhì)量為m1的物體1連接，不計(jì)滑輪摩擦，車廂正在水平向右做加速直線運(yùn)動，連接物體1的細(xì)線與豎直方向成θ角，物體2仍在車廂底板上，則(　　)

A．細(xì)線拉力為m1gcosθ

B．車廂的加速度為gtanθ

C．底板對物體2的支持力為m2g－

D．底板對物體2的摩擦力為零

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，某人向?qū)γ娴纳狡律纤綊伋鰞蓚�(gè)質(zhì)量不等的石塊， 分別落到A、B兩處。不計(jì)空氣阻力，則落到B處的石塊(　　)

A．初速度大，運(yùn)動時(shí)間短               B．初速度大，運(yùn)動時(shí)間長

C．初速度小，運(yùn)動時(shí)間短               D．初速度小，運(yùn)動時(shí)間長

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年四川德陽四校高三3月聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，一質(zhì)量為m=0.5kg，電荷量為q=+0.2C的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），放在離地面高度為h=5m的水平放置、厚度不計(jì)的絕緣圓盤邊緣，并隨圓盤一起繞中心轉(zhuǎn)軸順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動，圓盤的角速度為ω=2rad/s，半徑為r=1m，圓盤和小物塊之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5。以圓盤左側(cè)垂直于紙面的切面和過圓盤圓心O點(diǎn)與空間中A點(diǎn)的豎直平面為界（兩平面平行），將空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)空間區(qū)域，當(dāng)小物塊轉(zhuǎn)動時(shí)，Ⅰ區(qū)域出現(xiàn)隨時(shí)間均勻增大的電場E（圖中未畫出），電場方向是豎直方向。當(dāng)E增大到E1時(shí)，小物塊剛好從空間中的A點(diǎn)離開圓盤，且垂直于Ⅰ、Ⅱ區(qū)域邊界進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，此時(shí)，Ⅱ區(qū)域和Ⅲ區(qū)域立即出現(xiàn)一豎直向上的勻強(qiáng)電場E2（圖中未畫出），E2=25N/C，且Ⅲ區(qū)域有一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為L=4m，g=10m/s2。求：

（1）E1的大小和方向；

（2）若小物塊在磁場寬度范圍內(nèi)落地，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍是多少？

（3）現(xiàn)將磁感應(yīng)強(qiáng)度B取某一值，當(dāng)小物塊離開A后一小段時(shí)間，緊貼圓盤圓心O點(diǎn)下方以速度v0=m/s水平拋出一木制小球，最終兩者在磁場寬度范圍內(nèi)的地面上相遇，則從小物塊離開A點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，拋出木制小球的時(shí)刻t為多少？

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