某課外小組設(shè)計了一種測定風(fēng)速的裝置，其原理如圖所示。一個勁度系數(shù)k＝120N/m、自然長度L0＝1m的彈簧一端固定在墻上的M點，另一端N與導(dǎo)電的迎風(fēng)板相連，彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上，彈簧是不導(dǎo)電的材料制成的。迎風(fēng)板面積S＝0.5m2，工作時總是正對著風(fēng)吹來的方向，電路的一端與迎風(fēng)板相連，另一端在M點與金屬桿相連，迎風(fēng)板可在金屬桿上滑動，且與金屬桿接觸良好。定值電阻R＝1.0Ω，電源的電動勢E＝12V，內(nèi)阻r＝0.5Ω。閉合開關(guān)，沒有風(fēng)吹時，彈簧處于原長，電壓表的示數(shù)U1＝9.0V，某時刻由于風(fēng)吹迎風(fēng)板，電壓表的示數(shù)變?yōu)?EM>U2＝6.0V。(電壓表可看做理想表)求：
(1)金屬桿單位長度的電阻；
(2)此時作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力。
解：設(shè)無風(fēng)時金屬桿接入電路的電阻為R1，風(fēng)吹時接入電路的電阻為R2，由題意得
（1）無風(fēng)時：U1＝R1
得R1＝4.5 Ω
所以金屬桿單位長度的電阻
r＝＝Ω/m＝4.5Ω/m。
（2）有風(fēng)時：U2＝R2
得R2＝1.5 Ω
此時，彈簧長度L＝＝m
壓縮量x＝L0－L＝(1－)m＝m
由二力平衡得此時風(fēng)力：F＝kx＝120×N＝80N
練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

某課外小組設(shè)計了一種測定風(fēng)速的裝置，其原理如圖所示．一個勁度系數(shù)k=120N/m、自然長度L0=1m的彈簧一端固定在墻上的M點，另一端N與導(dǎo)電的迎風(fēng)板相連，彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上，彈簧是不導(dǎo)電的材料制成的．迎風(fēng)板面積S=0.5m2，工作時總是正對著風(fēng)吹來的方向，電路的一端與迎風(fēng)板相連，另一端在M點與金屬桿相連，迎風(fēng)板可在金屬桿上滑動，且與金屬桿接觸良好．定值電阻R=1.0Ω，電源的電動勢E=12V，內(nèi)阻r=0.5Ω．閉合開關(guān)，沒有風(fēng)吹時，彈簧處于原長，電壓表的示數(shù)U1=9.0V，某時刻由于風(fēng)吹迎風(fēng)板，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2=6.0V．（電壓表可看做理想表）求：
（1）金屬桿單位長度的電阻；
（2）此時作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力．

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（2012?東城區(qū)一模）某課外小組設(shè)計了一種測定風(fēng)速的裝置，其原理如圖所示，一個勁度系數(shù)k=1300N/m，自然長度L0=0.5m彈簧一端固定在墻上的M點，另一端N與導(dǎo)電的迎風(fēng)板相連，彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上，彈簧是不導(dǎo)電的材料制成的．迎風(fēng)板面積S=0.5m2，工作時總是正對著風(fēng)吹來的方向．電路的一端與迎風(fēng)板相連，另一端在M點與金屬桿相連．迎風(fēng)板可在金屬桿上滑動，且與金屬桿接觸良好．定值電阻R=1.0Ω，電源的電動勢E=12V，內(nèi)阻r=0.5Ω．閉合開關(guān)，沒有風(fēng)吹時，彈簧處于原長，電壓表的示數(shù)U1=3.0V，某時刻由于風(fēng)吹迎風(fēng)板，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2=2.0V．（電壓表可看作理想表）求：
（1）金屬桿單位長度的電阻；
（2）此時作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力；
（3）假設(shè)風(fēng)（運(yùn)動的空氣）與迎風(fēng)板作用后的速度變?yōu)榱悖諝獾拿芏葹?.3kg/m3，求風(fēng)速多大．

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（2009?濟(jì)南模擬）某課外小組設(shè)計了一種測定風(fēng)速的裝置，其原理如圖所示，一個勁度系數(shù)k=1300N/m，自然長度L0=0.5m彈簧一端固定在墻上的M點，另一端N與導(dǎo)電的迎風(fēng)板相連，彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上，彈簧是不導(dǎo)電的材料制成的．迎風(fēng)板面積S=0.5m2，工作時總是正對著風(fēng)吹來的方向．電路的一端與迎風(fēng)板相連，另一端在M點與金屬桿相連．迎風(fēng)板可在金屬桿上滑動，且與金屬桿接觸良好．定值電阻R=1.0Ω，電源的電動勢E=12V，內(nèi)阻r=0.5Ω．閉合開關(guān)，沒有風(fēng)吹時，彈簧處于原長，電壓表的示數(shù)U1=3.0V，某時刻由于風(fēng)吹迎風(fēng)板，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2=2.0V．（電壓表可看作理想表）求
（1）金屬桿單位長度的電阻；
（2）此時作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力．

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某課外小組設(shè)計了一種測定風(fēng)速的裝置，其原理如圖所示．一個勁度系數(shù)k＝120 N/m、自然長度L0＝1 m的彈簧一端固定在墻上的M點，另一端N與導(dǎo)電的迎風(fēng)板相連，彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上，彈簧是不導(dǎo)電的材料制成的．迎風(fēng)板面積S＝0.5 m2，工作時總是正對著風(fēng)吹來的方向，電路的一端與迎風(fēng)板相連，另一端在M點與金屬桿相連，迎風(fēng)板可在金屬桿上滑動，且與金屬桿接觸良好．定值電阻R＝1.0 Ω，電源的電動勢E＝12 V，內(nèi)阻r＝0.5Ω.閉合開關(guān)，沒有風(fēng)吹時，彈簧處于原長，電壓表的示數(shù)U1＝9.0 V，某時刻由于風(fēng)吹迎風(fēng)板，電壓表的示數(shù)變?yōu)?i>U2＝6.0V．(電壓表可看做理想電表)求：

1.金屬桿單位長度的電阻；

2.此時作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力．            

 

 

 

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1.金屬桿單位長度的電阻；

2.此時作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力．            

 

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