【題目】在科學(xué)研究中，可以用風(fēng)力儀直接測(cè)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(gè)金屬球m。無(wú)風(fēng)時(shí)，金屬絲豎直下垂；當(dāng)受到沿水平方向吹來(lái)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(guò)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?yàn)檠芯繉?duì)象，有風(fēng)時(shí)，它受到三個(gè)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(shí)，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(gè)力的合力為零，即上述三力中任意兩個(gè)力的合力都與第三個(gè)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(jiàn)，當(dāng)小球質(zhì)量m一定時(shí)，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(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為靜電除塵機(jī)理示意圖，廢氣先經(jīng)過(guò)一個(gè)機(jī)械過(guò)濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū)，帶負(fù)電的塵埃在電場(chǎng)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(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn)(方向未標(biāo))．不考慮塵埃在遷移過(guò)程中的相互作用和電量變化，則(　　)

A. 電場(chǎng)線(xiàn)方向由放電極指向集塵極

B. 圖中A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)

C. 塵埃在遷移過(guò)程中做勻變速運(yùn)動(dòng)

D. 塵埃在遷移過(guò)程中電勢(shì)能減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）在做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)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(shuō)法中正確的是___。

A．兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)

B．同一次實(shí)驗(yàn)中，O點(diǎn)位置不允許變動(dòng)

C．實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的另一端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)彈簧秤之間的夾角必須取90°

D．本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)。在保持彈簧伸長(zhǎng)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_(kāi)_______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(lái)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(chǎng))，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(dòng)到右端，在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(　　)

A. 小球做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

B. 小球做先減速，后加速的運(yùn)動(dòng)

C. 小球的電勢(shì)能保持不變

D. 電場(chǎng)力對(duì)小球所做的功為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，重原子核位于O點(diǎn)，實(shí)線(xiàn)表示α粒子運(yùn)動(dòng)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(shì)能最大

C. 在重核產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M點(diǎn)的電勢(shì)比Q點(diǎn)的低

D. α粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)它做的總功為負(fù)功

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科目：高中物理 來(lái)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(zhǎng)的輕繩繞過(guò)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(duì)地面的壓力；

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

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩小分隊(duì)進(jìn)行軍事演習(xí)，指揮部通過(guò)現(xiàn)代通信設(shè)備，在屏幕上觀(guān)察到兩小分隊(duì)的具體行軍路線(xiàn)如圖所示，兩小分隊(duì)同時(shí)同地由O點(diǎn)出發(fā)，最后同時(shí)到達(dá)A點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 小分隊(duì)行軍位移s甲＞s乙

B. 小分隊(duì)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(lái)源： 題型：

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

A. 若a2＞a1，兩物體一定會(huì)相遇

B. 若a2＜a1，兩物體一定不會(huì)相遇

C. 若v2＞v1，兩物體一定會(huì)相遇

D. 若v2＜v1，兩物體一定會(huì)不相遇

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科目：高中物理 來(lái)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(shí)值表達(dá)式為i=20sin（0.02t）A

D. 在t=時(shí)刻，該交流的大小與其有效值相等

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