如圖所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道作勻加速直線運(yùn)動的列車的加速度．m是一個金屬球，它系在細(xì)金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn)，AB是一根長為l的電阻絲，其阻值為R．金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計(jì)．電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線．從O點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接入一個伏特表V（金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì)）．圖中虛線OC與AB相垂直，且OC=h，電阻絲AB接在電壓為U的直流穩(wěn)壓電源上．整個裝置固定在列車中使AB沿著車前進(jìn)的方向．列車靜止時金屬絲呈豎直狀態(tài)，當(dāng)列車加速或減速前進(jìn)時，金屬線將偏離豎直方向，從伏特表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小．

　�。�1）當(dāng)列車在水平軌道上向右作勻加速直線運(yùn)動時，試寫出加速度a與角的關(guān)系及加速度a與伏特表讀數(shù)U′的對應(yīng)關(guān)系，以便重新刻制伏特表表盤使它成為直讀加速度值的加速度儀．（為列車加速度a時，細(xì)金屬絲與豎直方向夾角）

　�。�2）這個裝置能測得的最大加速度為多大？

　　（3）為什么C點(diǎn)設(shè)置在電阻絲AB的中間？對伏特表的選擇應(yīng)有什么特殊要求？

答案：見詳解
解析：

(1)小球受力如圖所示，∑F=mgtanq =ma，所以a=gtanq

　　設(shè)細(xì)金屬絲與豎直方向夾角為q 時，其與電阻絲交點(diǎn)為D，CD間電壓為

又因?yàn)?img align="absmiddle" width=125 height=41 src="http://thumb.1010pic.com/pic7/pages/61RD/0051/0076/f63ce42a22803afbef159d86e6a480db/C/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1030">

所以　

　　(2)因?yàn)?img align="absmiddle" width=65 height=41 src="http://thumb.1010pic.com/pic7/pages/61RD/0051/0076/f63ce42a22803afbef159d86e6a480db/C/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1032">，所以

　　(3)C點(diǎn)設(shè)置在AB的中間的好處是：利用此裝置還可測列車作勻減速運(yùn)動的加速度，這時小球偏向OC線的右方．對電壓表的特殊要求是電壓表的零點(diǎn)要在中間，量程大于．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道運(yùn)動的列車的加速度．m是一個金屬球，它系在金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn)，AB是一根長為L的電阻絲，其電阻值為R．金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計(jì)，電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線．從O點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接入一個電壓表V（金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì)）；圖中虛線OC與AB相垂直，且OC=h，電阻絲AB接在電壓為U的直流穩(wěn)壓電源上，整個裝置固定在列車中使AB沿著前進(jìn)的方向，列車靜止時金屬絲呈豎直狀態(tài)，當(dāng)列車加速或減速前進(jìn)時，金屬線將偏離豎直方向，從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小．
（1）當(dāng)列車向右勻加速運(yùn)動時，試寫出加速度a與電壓表讀數(shù)U′的對應(yīng)關(guān)系．
（2）用此裝置測得的最大加速度是多少？
（3）為什么C點(diǎn)設(shè)置在電阻絲AB的中間？對電壓表的選擇有什么特殊要求？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道運(yùn)動的列車的加速度，金屬球的質(zhì)量為m，它系在金屬球絲下端，金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn)，AB是一根長為L的均勻電阻絲，其阻值為R，金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計(jì)．電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線，從O點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接入一個電壓表V（金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì)）．圖中虛線OC與AB垂直，且OC=h．電阻絲AB接在電壓為U的直流穩(wěn)壓電源上，整個裝置固定在列車中且AB沿著車前進(jìn)的方向，列車靜止時金屬絲呈豎直狀態(tài)，當(dāng)列車加速前進(jìn)時，金屬絲將偏離豎直方向，從電壓表V的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小．
（1）當(dāng)列車向右做勻加速直線運(yùn)動時，試導(dǎo)出加速度a與電壓表讀數(shù)U′的關(guān)系式（用U′、U、L、h及重力加速度g等表示）．
（2）用導(dǎo)出的a與U′的關(guān)系式說明表盤上a的刻度是否均勻．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道運(yùn)動的列車的加速度.m是一個金屬球，它系在金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn)，AB是一根長為L的電阻絲，其電阻值為R.金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計(jì)，電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線.從O點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接入一個電壓表V（金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì)）；圖中虛線OC與AB相垂直，且OC＝h，電阻絲AB接在電壓為E的直流穩(wěn)壓電源上，整個裝置固定在列車中使AB沿著前進(jìn)的方向，列車靜止時金屬絲呈豎直狀態(tài)，當(dāng)列車加速或減速前進(jìn)時，金屬絲將偏離豎直方向，從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小.

圖5-8

（1）當(dāng)列車向右勻加速運(yùn)動時，試寫出加速度a與電壓表讀數(shù)U的對應(yīng)關(guān)系.以便重新刻制電壓表表面使它成為直讀加速度數(shù)值的加速計(jì).

（2）用此裝置測得的最大加速度是多少?

（3）為什么C點(diǎn)設(shè)置在電阻絲AB的中間?對電壓表的選擇有什么特殊要求?

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道運(yùn)動的列車的加速度，m是一個金屬球，它系在金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn)，AB是一根長為l的電阻絲，其阻值為R。金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計(jì)，電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線。從O點(diǎn)引出一根導(dǎo)線，兩線之間

接入一個電壓表V（金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì)），圖中虛

線OC與AB相垂直，且OC=h，電阻絲AB接在電壓

為U的直流穩(wěn)壓電源上，整個裝置固定在列車中使A

B沿著車前進(jìn)的方向，列車靜止時金屬絲呈豎直方向，               

從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小。

當(dāng)列車向右做勻加速運(yùn)動時，試寫出加速度a與電壓表讀數(shù)U的對應(yīng)關(guān)系，以便重新刻制電壓表表面使它成為直讀加速度數(shù)值的加速度計(jì)。

為什么C點(diǎn)設(shè)置在電阻絲AB的中間？對電壓表的選擇應(yīng)有什么特殊要求？                                         

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科目：高中物理 來源：2011年四川省成都市高二10月檢測物理卷 題型：計(jì)算題

如圖所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道做勻加速直線運(yùn)動的列車的加速度。m是一個金屬球，它系在細(xì)金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn)，AB是一根長為l的電阻絲，其阻值為R。金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計(jì)。電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線.從O點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接入一個電壓表V（金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì)）。圖中虛線OC與AB相垂直，且OC=h，電阻絲AB接在電壓恒為U的直流穩(wěn)壓電源上。整個裝置固定在列車中使AB沿著車前進(jìn)的方向。列車靜止時金屬絲呈豎直狀態(tài)；當(dāng)列車加速或減速前進(jìn)時，金屬線將偏離豎直方向θ，從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小。

1.當(dāng)列車向右做勻加速直線運(yùn)動時，試寫出加速度a與θ角的關(guān)系及加速度a與電壓表讀數(shù)U′的對應(yīng)關(guān)系。

2.這個裝置能測得的最大加速度是多少?

 

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