如圖所示為一種加速度儀的示意圖.質(zhì)量為m=1kg的振子兩端連有勁度系數(shù)均為k=24N/m的輕彈簧,電源的電動勢為E=12V,不計內(nèi)阻,滑動變阻器的總阻值為R=50Ω,有效長度為L=50cm,系統(tǒng)靜止時滑動觸頭位于滑動變阻器正中,這時電壓表指針恰好在刻度盤正中.求:
(1)系統(tǒng)的加速度a(以向右為正)和電壓表讀數(shù)U的函數(shù)關(guān)系式.
(2)若電壓表指針指在滿刻度的3/4位置,此時系統(tǒng)的加速度大小和方向如何?
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(1)當振子向左偏離變阻器中間位置x距離時,對振子,根據(jù)牛頓第二定律得
   2kx=ma ①
根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路分壓特點得
    U=
L
2
-x
L
E
 ②
聯(lián)立①②得,a=
kL
mE
(E-2U)
=(12-2U)m/s2
(2)由加速度的表達式可知,a與U是線性關(guān)系,所以加速度儀的刻度盤是均勻的,當變阻器觸片滑到最右端時電壓表的讀數(shù)等于電源的電動勢E,得到電壓表指針指在滿刻度的
3
4
位置時電壓值U=
3
4
E=9V

代入到加速度a的表達式得,
    a=-6m/s2,負號表示方向向左.
答:
(1)系統(tǒng)的加速度a(以向右為正)和電壓表讀數(shù)U的函數(shù)關(guān)系式為a=(12-2U)m/s2
(2)若電壓表指針指在滿刻度的
3
4
位置時,系統(tǒng)的加速度大小為6m/s2,方向水平向左.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為一種加速度儀的示意圖.質(zhì)量為m的振子兩端連有勁度系數(shù)均為k的輕彈簧,電源的電動勢為E,不計內(nèi)阻,滑動變阻器的總阻值為R,有效長度為L,系統(tǒng)靜止時滑動觸頭位于滑動變阻器正中,這時電壓表指針恰好在刻度盤正中.求:
(1)系統(tǒng)的加速度a(以向右為正)和電壓表讀數(shù)U的函數(shù)關(guān)系式.
(2)將電壓表刻度改為加速度刻度后,其刻度是均勻的還是不均勻的?為什么?
(3)若電壓表指針指在滿刻度的3/4位置,此時系統(tǒng)的加速度大小和方向如何?

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(1)系統(tǒng)的加速度a(以向右為正)和電壓表讀數(shù)U的函數(shù)關(guān)系式.
(2)若電壓表指針指在滿刻度的3/4位置,此時系統(tǒng)的加速度大小和方向如何?

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⑴系統(tǒng)的加速度a(以向右為正)和電壓表讀數(shù)U的函數(shù)關(guān)系式。

⑵將電壓表刻度改為加速度刻度后,其刻度是均勻的還是不均勻的?為什么?

⑶若電壓表指針指在滿刻度的3/4位置,此時系統(tǒng)的加速度大小和方向如何?

   

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為一種加速度儀的示意圖。質(zhì)量為m的振子兩端連有勁度系數(shù)均為k的輕彈簧,電源的電動勢為E,不計內(nèi)阻,滑動變阻器的總阻值為R,有效長度為L,系統(tǒng)靜止時滑動觸頭位于滑動變阻器正中,這時電壓表指針恰好在刻度盤正中。求:

(1)系統(tǒng)的加速度,(以向右為正)和電壓表讀數(shù)u的函數(shù)關(guān)系式.

(2)將電壓表刻度改為加速度刻度后,其刻度是均勻的還是不均勻的?為什么?

(3)若電壓表指針指在滿刻度的3/4位置,此時系統(tǒng)的加速度大小和方向如何?

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