余姚市肖东中学
  首页 / 试题 / 初中物理 / 试题详细
  • 科目:物理
  • 题型:计算题
  • 难度:较难
  • 人气:246

某兴趣小组为检测操场上的风力等级,设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片 P 的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆 MN 上,滑杆上的摩擦力忽略不计,弹簧左端固定,右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米 2 ,均匀电阻丝 AB 长为30厘米,阻值为15欧,电源电压 U 恒为9伏,保护电阻 R 0 为3欧,电压表量程 0 ~ 3 伏。弹簧弹力 F 与弹簧长度改变量 x 的关系如图乙所示。无风时,滑片 P A 处,有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅如表数据可知风速及风级。

风级

一级

二级

三级

四级

五级

六级

风速 v (米 / 秒)

0 . 3 ~ 1 . 5

1 . 6 ~ 3 . 3

3 . 4 ~ 5 . 4

5 . 5 ~ 7 . 9

8 . 0 ~ 10 . 7

10 . 8 ~ 13 . 8

风压 p (帕 )

0 . 055 ~ 1 . 4

1 . 6 ~ 6 . 8

7 . 2 ~ 18

18 . 9 ~ 39

40 ~ 72

72 . 9 ~ 119

(1)无风时,求通过 R 0 的电流;

(2)为保护电路安全,求出风速仪所测最大风力等级为几级;

(3)某日从天气预报得知,第二天风力等级将会达到五级,风速 v 预计为 10 m / s ,在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上,电路将如何改进,在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数,经查阅资料后得知,该挡风板所受的风压与风速的平方成正比,其关系式为 p = k v 2 ,(其中 k 为常量,数值为 0 . 6 ) ,假设你为该小组成员,请你计算出风速为 10 m / s 时,改进后的电路中电压表的示数。

登录并查看解析

某兴趣小组为检测操场上的风力等级,设计了一台简易风速仪,其工