如圖所示，為一種測定風作力的儀器的原理圖，P為金屬球，懸掛在一細長金屬絲下端，CD是水平放置的光滑的電阻絲，與金屬絲始終良好接觸，無風時，細金屬絲與電阻絲在O點正下方的C點接觸良好，此時電路中的電流為I0，現(xiàn)有水平風使金屬球偏轉一角度θ，OC=h，CD=L，固定電阻為R0，球質量為m，電阻絲CD每單位長度電阻值為K，電源內阻和金屬絲電阻不計，金屬絲偏角為θ時，電流表示數(shù)為I?，此時風力為F，F(xiàn)大小和θ角的關系為
A
A
，F(xiàn)大小和I′的關系為
D
D
（填寫以下選項的序號字母）．

A．F=mgtanθ B．F=mgcotθ C．F=
mg(R0-KL)(I′+I0)
KIh
  D．F=
mg(R0+KL)(I′-I0)
KIh
．
分析：（1）對小球受力分析，然后根據(jù)共點力平衡條件，運用合成法求解．
（2）寫出無風時電源電壓和有風時電阻絲電阻，而此時U=I′（R0+Rθ），聯(lián)立方程即可求解．
解答：解：（1）對小球受力分析，受重力、水平分力、金屬絲的拉力，如圖

將風力和拉力合成，根據(jù)共點力平衡條件，有
F=mgtanθ
（2）無風時，電源電壓U=I0（R0+kL） 有風時，電阻絲電阻R=k（L-htanθ）
此時U=I′（R0+R）
解得：F=
mg
khI′
（I′-I0）（R0+KL）
故答案為：A、D．
點評：有風時，P偏離一定角度，電阻絲電阻發(fā)生變化．風力越大，偏角越大，對應電阻絲電阻越�。绢}解題的關鍵是找出電阻與角度的數(shù)量關系以及風力與角度的關系．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（12分）如圖所示，為一種測定風作用力的儀器原理圖，P為金屬球，懸掛在一細長金屬絲上，O是懸掛點，R0是保護電阻，CD是水平放置的光滑電阻絲，與細金屬絲始終保持良好的接觸，無風時細金屬絲與電阻絲在C點接觸，此時電路中電流I0，有風時金屬絲將偏轉一角度，角θ與風力大小有關，已知風力方向水平向左，OC=h，CD=L，球質量為m，電阻絲單位長度電阻為k，電源內阻、安培表內阻、金屬絲電阻和導線電阻均不計，金屬絲偏轉θ角時，電流表示數(shù)為I，此時風力大小為F，試寫出：

   

（1）風力大小F與θ的關系式；

（2）風力大小F與電流表示數(shù)I的關系式。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，為一種測定風作用力的儀器原理圖，P為金屬球，懸掛在一細長金屬絲面，O是懸掛點，RO是保護電阻，CD是水平放置的光滑電阻絲，與細金屬絲始終保持良好的接觸，無風時細金屬絲與電阻絲在C點接觸，此時電路中電流I0，有風時金屬絲將偏轉一角度，角θ與風力大小有關，已知風力方向水平向左，OC=h，CD=L，球質量為m，電阻絲單位長度電阻為k，電源內阻和金屬絲電阻均不計，金屬絲偏轉θ角時，電流表示數(shù)為，此時風力大小為F，試寫出：

（1）風力大小F與θ的關系式；

（2）風力大小F與電流表示數(shù)的關系式。

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科目：高中物理 來源：2014屆高一物理共點力作用下物體的平衡單元測試 題型：選擇題

．如圖所示，為一種測定風作用力的儀器的原理圖，它能自動隨著風的轉向而轉向，使風總是從圖示方向吹向小球P.P是質量為m的                              金屬球，固定在一細長剛性金屬絲下端，能繞懸掛點O在豎直平面內轉動，無風時金屬絲自然下垂，有風時金屬絲將偏離豎直方向一定角度θ，角θ大小與風力大小有關，下列關于風力F與θ的關系式，正確的是(　　)

圖4－1－13

A．F＝mgsinθ                         B．F＝mgcosθ

C．F＝mgtanθ                         D．F＝mg/cosθ

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

．如圖所示，為一種測定風作用力的儀器的原理圖，它能自動隨著風的轉向而轉向，使風總是從圖示方向吹向小球P.P是質量為m的                              金屬球，固定在一細長剛性金屬絲下端，能繞懸掛點O在豎直平面內轉動，無風時金屬絲自然下垂，有風時金屬絲將偏離豎直方向一定角度θ，角θ大小與風力大小有關，下列關于風力F與θ的關系式，正確的是(　　)

圖4－1－13

A．F＝mgsinθ                         B．F＝mgcosθ

C．F＝mgtanθ                         D．F＝mg/cosθ

 

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