【題目】加速度計是測定物體加速度的儀器,在現(xiàn)代科技中它已成為導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇或宇宙飛船制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。如圖所示為應(yīng)變式加速度計的原理示意圖,當(dāng)系統(tǒng)加速時,加速度計中的敏感元件也處于加速狀態(tài),敏感元件下端滑動臂可在滑動變阻器R上自由滑動,當(dāng)系統(tǒng)加速時敏感元件發(fā)生位移,并轉(zhuǎn)換成電信號輸出。已知敏感元件的質(zhì)量為m,兩側(cè)彈簧的勁度系數(shù)均為k,電源的電動勢為E,內(nèi)阻不計,滑動變阻器的有效總長度為L,系統(tǒng)靜止時滑片位于滑動變阻器中央,電壓表指針恰好位于表盤中央,求:

(1)系統(tǒng)加速度a與電壓表示數(shù)U的函數(shù)關(guān)系式;(以向右為正方向)

(2)將電壓表的刻度盤改為加速度的示數(shù)后,其刻度是均勻的,還是不均勻的?

(3)若飛行器前進(jìn)的方向向右,電壓表的指針指向滿刻度的位置,此時系統(tǒng)處于加速狀態(tài),還是減速狀態(tài)?加速度的值多大?

【答案】(1) (2)均勻的 (3),減速運動

【解析】試題分析:(1)由牛頓第二定律得到加速的表達(dá)式,再由電壓表的示數(shù),可以依據(jù)歐姆定律得到電壓與敏感元件位移的關(guān)系式,帶入牛頓第二定律表達(dá)式就可以得到加速度與電壓的關(guān)系.(2)得出加速度與電壓的關(guān)系式,就可以從式子分析是不是一次函數(shù)關(guān)系,進(jìn)而判定刻度是不是均勻的(3)將代入加速表達(dá)式,可以得到加速度,依據(jù)正負(fù)判定運動狀態(tài).

(1)系統(tǒng)靜止時敏感元件兩端彈簧位于自然狀態(tài),設(shè)系統(tǒng)以加速度a向右加速運動,敏感元件向左移動的位移為x,由胡克定律和牛頓第二定律可得:

此時電壓表的示數(shù)由歐姆定律可得:,解得:

聯(lián)立得:

(2)由上式可知,系統(tǒng)加速度與電壓表示數(shù)之間成一次函數(shù)關(guān)系,凡因變量與自變量間成一次函數(shù)的測量儀表刻度盤刻度都是均勻的.

(3)當(dāng)電壓表的指針指向滿刻度的時,將代入加速表達(dá)式,得:,式中負(fù)號表示加速度方向向左,因此系統(tǒng)在做減速運動.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,MN、PQ為間距L=0.5 m的足夠長平行導(dǎo)軌,NQ⊥MN。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連接有一個R=5 Ω 的電阻。有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1 T。將一根質(zhì)量為m=0.05 kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計。現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度,cd距離NQs=2m。則:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)當(dāng)金屬棒滑行至cd處時回路中的電流是多大?

(2)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大?

(3)當(dāng)金屬棒滑行至cd處時回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩個物體所受重力之比是1:2,所在位置高度之比是2:1,它們各自做自由落體運動,下列說法正確的是  

A. 落地時速度之比是:1 B. 下落的時間之比是2:1

C. 下落過程中加速度之比是1:2 D. 下落過程中加速度之比是1:1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】假設(shè)宇宙中有兩顆相距無限遠(yuǎn)的行星P1P2,半徑分別為RARB,這兩顆行星周圍衛(wèi)星的運行周期的平方(T 2)與軌道半徑的三次方(r3)的關(guān)系如圖所示,T0為衛(wèi)星環(huán)繞行星表面運行的周期,則

A. 行星P1的質(zhì)量大于行星P2的質(zhì)量

B. 行星P1的密度大于行星P2的密度

C. 行星P1的第一宇宙速度大于行星P2的第一宇宙速度

D. 行星P1表面重力加速度大于行星P2表面重力加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,BC為半徑R=0.8m的四分之一圓弧固定在水平地面上,AB為水平軌道,兩軌道在B處相切連接。AB軌道上的滑塊P通過不可伸長的輕繩與套在豎直光滑細(xì)桿的滑塊Q連接。P、Q均可視為質(zhì)點且圓弧軌道C點與豎直桿間距離足夠遠(yuǎn),開始時,PA處,Q在與A同一水平面上的E處,且繩子剛好伸直處于水平,固定的小滑輪在D處,DE=0.35m,現(xiàn)把Q從靜止釋放,當(dāng)下落h=0.35m時,P恰好到達(dá)圓弧軌道的B點,且剛好對B無壓力,并且此時繩子突然斷開,取g=10m/s2。求:

(1)在P到達(dá)B處時,P、Q的速度大小分別為多少(結(jié)果可保留根式);

(2)滑塊P、Q落地的時間差。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下說法正確的是

A. 布朗運動證明,組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運動

B. 溫度相同的氫氣和氧氣,氧氣的分子平均動能比氫氣的分子平均動能大

C. 氣體的壓強(qiáng)是由大量的分子對容器壁的碰撞引起的

D. 一定質(zhì)量的理想氣體,在溫度和體積都保持不變的情況下,可以使其壓強(qiáng)增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動,用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動時的角速度.

實驗器材:電磁打點計時器、米尺、紙帶、復(fù)寫紙片.

實驗步驟:

1)如圖1所示,將電磁打點計時器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后.固定在待測圓盤的側(cè)面上,使得圓盤轉(zhuǎn)動時,紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上.

2)啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動,同時接通電源,打點計時器開始打點.

3)經(jīng)過一段時間,停止轉(zhuǎn)動和打點,取下紙帶,進(jìn)行測量.

由已知量和測得量表示的角速度的表達(dá)式為ω=_______ 式中各量的意義是:_______

某次實驗測得圓盤半徑r=5.50×102m,得到的紙帶的一段如圖2所示,求得角速度為_______.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示是一種研究氣球的體積和壓強(qiáng)的變化規(guī)律的裝置將氣球、壓強(qiáng)傳感器和大型注射器用T型管連通初始時認(rèn)為氣球內(nèi)無空氣,注射器內(nèi)氣體體積,壓強(qiáng)型管與傳感器內(nèi)少量氣體體積可忽略不計緩慢推動注射器,保持溫度不變,裝置密封良好.

該裝置可用于驗證______定律填寫氣體實驗定律名稱

將注射器內(nèi)氣體部分推入氣球,讀出此時注射器內(nèi)剩余氣體的體積為,壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)為,則此時氣球體積為______

繼續(xù)推動活塞,多次記錄注射器內(nèi)剩余氣體的體積及對應(yīng)的壓強(qiáng),計算出對應(yīng)的氣球體積,得到如圖乙所示的氣球體積和壓強(qiáng)關(guān)系圖根據(jù)該圖象估算:若初始時注射器內(nèi)僅有體積為、壓強(qiáng)為的氣體當(dāng)氣體全部壓入氣球后,氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)將變?yōu)?/span>______保留3位小數(shù)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一物體m從曲面上的Q點自由滑下,滑至傳送帶時速度為v,然后沿著粗糙的傳送帶向右運動,最后落到地面上.已知在傳送帶不動的情況下,落地點是P點.空氣阻力不計,下列判斷不正確的是(  )

A. 若皮帶輪帶著傳送帶以大于v的速度向右勻速運動,那么物體的落地點在P點右邊

B. 若皮帶輪帶著傳送帶以等于v的速度向右勻速運動,那么物體的落地點在P點右邊

C. 若皮帶輪帶著傳送帶以小于v的速度向右勻速運動,那么物體的落地點在P點左邊

D. 若皮帶輪帶著傳送帶向左勻速運動,那么物體的落地點在P點

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