小明同学设计的“风力测量仪”在校科技节上备受师生们的青睐．“风力测量仪”的原理如图所示．电源电压恒为6V，R为保护电阻，AB是一根长为30cm、阻值为30Ω的均匀电阻丝．OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为1N的小球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，小球P受风力的作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转，当偏转到电阻丝的A端时，电压表示数为3V．已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm，金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦，求：
（1） R的阻值；
（2）在水平风力作用下，当金属细杆OP在图示位置静止时，电压表示数为1V．求出F风的大小．
(3)已知OP=40cm,小球从竖直位置到如图位置的过程中，水平风力对小球做了多少功？(√2=1.4)
解析(三人行社区haowen.wuliok.com为你作答）：
（1）位于A点时，电路中的电流：
I=IR=IAB=UAB/RAB
=3V/30Ω
=0.1A
R两端的电压：
UR=U-UAB=6V-3V
=3V
R的大小
R=UR/IR=3V/0.1A
=30Ω
（2）电压表示数为1V时，BC间的电阻是：
RBC=UBC/I=1V/0.1A
=10Ω
显然，BC间的长度为BC=10cm
如下图所示，F为F风和G的合力。由相似三角形的性质可知
F风：BC=G:OB 故
F风：10cm=1N:10cm
解得：
F风=1N
（3）不难证明，∠COB=45°,小球上升的高度为：
h=40cm-40cm×1.4/2
=12cm
风力克服重力做功：
W=Gh=1N×12×10-2m
=0.12J
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