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    某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图20所示，迎风板与一轻弹簧的一端Ｎ相连接，穿在光滑的金属杆上。弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k=1300N/m，自然长度为Ｌ0＝０.５m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积Ｓ=0.5m2，工作时总是正对着风吹来的方向。电路中左端导线与金属杆Ｍ端相连，右端导线接在Ｎ点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。限流电阻的阻值Ｒ=1，电源的电动势Ｅ=12Ｖ，内阻r=0.5。合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表示数为Ｕ1=3.0Ｖ；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表的示数为

    Ｕ2 =2.0V，求：

    （１）金属杆单位长度的电阻；

    （２）此时作用在迎风板上的风力。

    （1）；（2）260N


    解析:

    设无风时金属杆接入电路的电阻为R1，有风时接入电路的电阻为R2，由题意得

    （１）无风时，

    解得：，所以金属杆单位长度的电阻为

    （２）            有风时，

    解得：，此时弹簧的长度为

    弹簧的压缩量为

    由于迎风板受风力和弹力而平衡，所以风力大小为

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    （1）金属杆单位长度的电阻；
    （2）此时作用在迎风板上的风力；
    （3）若风（运动的空气）与迎风板作用后速度变为零，已知装置所在处的空气密度为1.3kg/m3，求风速为多大？

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    （2011?重庆一模）某同学设计了一种测定风力、风速的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端N相接，一起穿在光滑的金属杆上．弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k=1300N/m，自然长度L0=0.5m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积为S=0.5m2，工作时总是正对着风吹来的方向．电路中左端导线与金属杆M端固定相连，右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好．限流电阻的阻值R=1.0Ω，电源电动势E=12.0V，内阻r=0.5Ω．合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，理想电压表的示数U1=3.0V．求：
    （1）无风时金属杆接入电路的电阻R1和单位长度的电阻值；
    （2）如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表的示数变为U2=2.0V，此时作用在迎风板上的风力；
    （3）若风（运动的空气）与迎风板作用后速度变为零，已知（2）问中装置所在处空气的密度为1.3kg/m3，求此时此处风速为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端N相接，穿在光滑的金属杆上，弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数为K，自然长度为L0，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，其单位长度的电阻为r0，工作时总是正对着风吹来的方向．电路中左端导线与金属杆相连，右端导线在N点并可随风板在金属上滑动，且与金属杆接触良好，限流电阻阻值为R，电源电动势为U，内阻不计，闭合开关，没有风时，弹簧处于原长，电压表示数为
    U
    2
    ，如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表示数为
    U
    3
    ，求此时作用在迎风板上的风力F的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （20分）某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端Ｎ相连接，穿在光滑的金属杆上。弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k=1300N/m，自然长度为Ｌ0＝０.５m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积Ｓ=0.5m2，工作时总是正对着风吹来的方向。电路中左端导线与金属杆Ｍ端相连，右端导线接在Ｎ点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。限流电阻的阻值Ｒ=1，电源的电动势Ｅ=12Ｖ，内阻r=0.5。合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表示数为Ｕ1=3.0Ｖ；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表的示数为Ｕ2 =2.0V，求：

    （1）金属杆单位长度的电阻；

    （2）此时作用在迎风板上的风力。

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    (1)无风时金属杆接入电路的电阻R1和单位长度的电阻值；

    (2)如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表的示数变为U2＝2.0V，此时作用在迎风板上的风力；

    (3)若风(运动的空气)与迎风板作用后速度变为零，已知(2)问中装置所在处空气的密度为1.3kg/m3，求此时此处风速为多大？

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