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题目
题型:不详难度:来源:
加速度计是测定物体加速度的仪器.在现在代科技中它已成为导弹,飞机,潜艇或者宇宙飞船制导系统的信息源,如图所示为应变式加速度计,当系统加速时,加速度计中的敏感元件也处于加速状态,敏感元件下端的滑动臂可在滑动变阻器R上自由的滑动,当系统加速时,敏感元件发生位移,并转换成电信号输出.
已知敏感元件的质量为m,两侧弹簧的劲度系数均为k,电源电动势为E,内阻不变,滑动变阻器总电阻为R,有效长度为L,系统静止时滑片位于滑动变阻器中央,电压表指针恰好位于表头刻度盘的中央.求:
(1)系统加速度a与电压表示数U的函数关系式.
(2)将电压表的刻度盘改为加速度的示数后,其刻度是均匀的还是不均匀的?为什么?
(3)若电压表的指针指向满刻度的3/4位置,此时系统处于加速状态还是减速状态?加速度的值是多大?(设向右方向为飞行器前进的方向)
答案
(1)系统静止时敏感元件两端弹簧位于自然状态,
设系统以加速度a右加速运动,敏感元件向左移动的位移为x,由胡克定律和牛顿第二定律可得:
a=
F
m
=
2kx
m
…①
此时电压表的示数由欧姆定律可得:
U=E
L
2
-x
L

解得:
x=
L
2
-
UL
E

带入①得:
a=
kL(E-2U)
mE
…②
(2)由上式可知,系统加速度与电压表示数之间成一次函数关系,凡因变量与自变量间成一次函数的测量仪表刻度盘刻度都是均匀的.
(3)当电压表的指针指向满刻度的
3
4
时,
U=
3E
4
,带入②得:
a=
kL(E-2U)
mE
=a=
kL(E-2×
3E
4
)
mE
=-
kL
2m

式中负号表示加速度方向向左,因此系统在做减速运动.
答:(1)系统加速度a与电压表示数U的函数关系式a=
kL(E-2U)
mE

(2)由a=
kL(E-2U)
mE
可知,系统加速度与电压表示数之间成一次函数关系,凡因变量与自变量间成一次函数的测量仪表刻度盘刻度都是均匀的
(3)若电压表的指针指向满刻度的3/4位置,此时系统处于减速状态,加速度的值为a=-
KL
2m
核心考点
试题【加速度计是测定物体加速度的仪器.在现在代科技中它已成为导弹,飞机,潜艇或者宇宙飞船制导系统的信息源,如图所示为应变式加速度计,当系统加速时,加速度计中的敏感元件】;主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
物体罝于粗糙的斜面上.斜面的倾角为θ受到一个平行于斜面向下的力F的作用.F-t图象与v-t图象如图所示(g取10m/s2).则下列说法错误的是(  )
A.0〜2s内物体的加速度为1m/s2
B.2s后物体的加速度为0
C.μ<tanθ
D.物体的质量为1kg

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如图甲所示.用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体.逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示,若重力加速度g取lOm/s2根据阁乙中所提供的信息不能计算出(  )
A.斜面的倾角
B.加速度为2m/s2时物体所受的合外力
C.物体静止在斜面上所施加的最小外力
D.加速度为4m/s2时物体的速度

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如图所示,一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针传动.水平部分长为2.0m.其右端与一倾角为θ=370的光滑斜面平滑相连.斜面长为0.4m,-个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端.已知物块与传送带间动莩擦因数μ=0.2,sin37°=0.6,g取10m/s2.则(  )
A.物块在传送带一直做匀加速直线运动
B.物块到达传送带右端的速度大小为1.5m/s
C.物块沿斜面上滑能上升的最大高度为0.2m
D.物块返间皮带时恰好到达最左端

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如图所示.质量为m=10kg的物体在F=90N的平行于斜面向上的拉力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动.斜面固定不动.与水平地面的夹角θ=37°力F作用t1=8s后撤去.物体在斜面上继续上滑了t2=1s后,速度减为零.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)物体沿斜面上升过程中的总位移A
(3)物块能否返回底端,若不能说明理由;若能.计算滑回底端时速度.
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在2012年元旦晚会上,河北杂技团表演了杂技“大球扛杆”.在一个大球上竖立一根直杆,演员在直杆上做了楮彩表演.如阁所示.假设直杆与大球之间有一压力传感器.一个质量为50kg的演员匀速向上运动时传感器显示压力为600N;演员从直杆最上端由静止开始向下匀加速运动一段时间后又匀减速运动一段时间速度减小到零,静止在距直杆底端
1
3
处.已知在演员向下运动时传感器显示的最大压力为700N,最小压力为500N,直杆长度为12m,g取10m/S2.求:
(1)直杆的质量;
(2)演员下降过程屮加速、减速的加速度;
(3)演员向下运动的平均速度.
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