【題目】.加速度計(jì)是測(cè)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)、潛艇和宇宙飛船制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源.圖14－15所示為應(yīng)變式加速度計(jì)，當(dāng)系統(tǒng)加速時(shí)，加速度計(jì)中的敏感元件也處于加速狀態(tài)，敏感元件由彈簧連接并架在光滑支架上，架與待測(cè)系統(tǒng)固定在一起.敏感元件下端滑動(dòng)臂可在滑動(dòng)變阻器R上自由滑動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，敏感元件發(fā)生位移，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)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，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器的總阻值為R，有效長(zhǎng)度為L，調(diào)整接點(diǎn)C的位置，使靜態(tài)時(shí)輸出電壓為零.

（1）當(dāng)系統(tǒng)做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試寫(xiě)出加速度a與電壓表示數(shù)U的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以便重新刻制到電壓表表盤(pán)，使它成為直接讀加速度值的加速度計(jì)；

（2）為什么C點(diǎn)設(shè)置在電阻絲AB的中間?對(duì)電壓表的零刻度在表盤(pán)上的位置應(yīng)有什么要求?表盤(pán)的加速度刻度是否均勻?

【答案】（1）U= （2）由上式可知，m、E、R、r、k、L均為常數(shù)，則系統(tǒng)加速度a與電壓表示數(shù)U成正比，可將電壓表上刻度相應(yīng)地改成加速度a的數(shù)值，因而可知表盤(pán)上加速度a的刻度與電壓刻度一樣是均勻的.利用這個(gè)裝置也可測(cè)定系統(tǒng)減速時(shí)的加速度，故電壓表的零刻度應(yīng)在刻度盤(pán)的中央位置

【解析】

（1）設(shè)敏感元件從平衡位置移動(dòng)距離x，滑臂滑過(guò)的距離也為x.則有2kx=ma.滑臂滑過(guò)的距離為x時(shí)輸出電壓為 U=IRx,其中I=，Rx=.

消去x，加速度a與輸出電壓U的關(guān)系式為U=.

（2）由上式可知，m、E、R、r、k、L均為常數(shù)，則系統(tǒng)加速度a與電壓表示數(shù)U成正比，可將電壓表上刻度相應(yīng)地改成加速度a的數(shù)值，因而可知表盤(pán)上加速度a的刻度與電壓刻度一樣是均勻的.利用這個(gè)裝置也可測(cè)定系統(tǒng)減速時(shí)的加速度，故電壓表的零刻度應(yīng)在刻度盤(pán)的中央位置.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某學(xué)生用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上，實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條紙帶如圖，A、B、C、D、E是連續(xù)的五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出．B、C、D、E分別到A點(diǎn)的距離如圖所示：

（1）該學(xué)生在測(cè)定小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)將以下步驟的代號(hào)按合理順序填空寫(xiě)在橫線上____

A.換上新的紙帶，再重復(fù)做兩三次；

B.斷開(kāi)電源，取下紙帶；

C.拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開(kāi)紙帶；

D.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電路；

E.將紙帶固定在小車尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔；

（2）該學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為 ______ v；

（3）該紙帶每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為 ______ s；

（4）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打D點(diǎn)時(shí)，小車的速度為 ______ （保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）；

（5）小車運(yùn)動(dòng)的加速度為 ______ （保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng),小球通過(guò)細(xì)繩與

車頂相連.小球某時(shí)刻正處于如圖所示狀態(tài).設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為N,細(xì)繩對(duì)

小球的拉力為T,關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況,下列說(shuō)法正確的 ( )

A. 若小車向左運(yùn)動(dòng),N可能為零B. 若小車向左運(yùn)動(dòng),T可能為零

C. 若小車向右運(yùn)動(dòng),N不可能為D. 若小車向右運(yùn)動(dòng),T不可能為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某種透明材料做成的三棱鏡，其橫截面是邊長(zhǎng)為a的等邊三角形，現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上，結(jié)果所有從AB、AC面入射的光線進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面。求：

(ⅰ)該材料對(duì)此平行光束的折射率；

(ⅱ)這些直接到達(dá)BC面的光線從BC面折射而出后，如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑，則當(dāng)屏到BC面的距離d滿足什么條件時(shí)，此光斑分為兩條？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某同學(xué)做的“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩套，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，橡皮條始終未超出彈性限度.

(1)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)共同作用時(shí)，將結(jié)點(diǎn)O拉至圖示位置，OC繩子的拉力F1，OB繩子的拉力F2；其中，力F2的大小如圖中彈簧測(cè)力計(jì)所示，F2=________N；再換用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條，當(dāng)把結(jié)點(diǎn)O拉到_________位置時(shí)，此時(shí)的拉力才能稱之為F1和F2的合力.

(2)該同學(xué)在處理數(shù)據(jù)的過(guò)程，用平行四邊形定則求力F1和F2的合力F，下列作圖正確的是_________.

(3)該同學(xué)再次重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持OB繩拉力的方向不變，增大拉力F2，改變OC繩拉力F1，把結(jié)點(diǎn)O拉至圖示位置.下列關(guān)于拉力F1變化符合實(shí)際的是________.

A.F1增大， 的角度不變

B. F1增大， 的角度增大

C. F1的大小不變， 的角度增大

D. F1的大小不變， 的角度減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下圖是導(dǎo)軌式電磁炮實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊（即實(shí)驗(yàn)用彈丸）.滑塊可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸.電源提供的強(qiáng)大電流從一根導(dǎo)軌流入，經(jīng)過(guò)滑塊，再?gòu)牧硪粚?dǎo)軌流回電源.滑塊被導(dǎo)軌中的電流形成的磁場(chǎng)推動(dòng)而發(fā)射.在發(fā)射過(guò)程中，該磁場(chǎng)在滑塊所在位置始終可以簡(jiǎn)化為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面，其強(qiáng)度與電流的關(guān)系為B=kL，比例常數(shù)k=2.5×10-6T/A.

已知 兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距l=1.5cm，滑塊的質(zhì)量m=30g，滑塊沿導(dǎo)軌滑行5m后獲得的發(fā)射速度v=3.0km/（此過(guò)程視為勻加速運(yùn)動(dòng)）.

⑴求發(fā)射過(guò)程中電源提供的電流強(qiáng)度；

⑵若電源輸出的能量有4%轉(zhuǎn)換為滑塊的動(dòng)能，則發(fā)射過(guò)程中電源的輸出功率和輸出電壓各是多大？

⑶若此滑塊射出后隨即以速度v沿水平方向擊中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度為s/.設(shè)砂箱質(zhì)量為M，滑塊質(zhì)量為m，不計(jì)砂箱與水平面之間的摩擦，求滑塊對(duì)砂箱平均沖擊力的表達(dá)式.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】真空中三個(gè)點(diǎn)電荷位于一條直線上，都只在電場(chǎng)力作用下處于靜止，其中兩個(gè)電荷靜止在E、F兩點(diǎn)，所帶電量如圖所示，關(guān)于第三個(gè)電荷的電性和靜止的位置，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 為負(fù)電荷，可能靜止在B處

B. 為負(fù)電荷，可能靜止在C處

C. 為正電荷，可能靜止在A處

D. 為正電荷，可能靜止在B處

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖所示的平行板電容器的兩板A、B上分別加如圖①、②所示的兩種電壓，開(kāi)始B板的電勢(shì)比A板高．在電場(chǎng)力作用下原來(lái)靜止在兩板中間的電子開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．若兩板間距足夠大，且不計(jì)重力，試分析電子在兩種交變電壓作用下的運(yùn)動(dòng)情況，并畫(huà)出相應(yīng)的v－t圖象．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量分別為+Q和-Q，A、B相距為2d．MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個(gè)穿過(guò)細(xì)桿的帶電小球p，其質(zhì)量為m、電荷量為+q（可視為點(diǎn)電荷，不影響電場(chǎng)的分布），現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開(kāi)始釋放，小球p向下運(yùn)動(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時(shí)，速度為v，已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g．求：

（1）C、O間的電勢(shì)差UCO；

（2）小球p在O點(diǎn)時(shí)的加速度；

（3）小球p經(jīng)過(guò)與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案