【題目】加速度計(jì)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(jì)的原理示意圖，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(shí)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(jì)，滑動變阻器的有效總長度為L，系統(tǒng)靜止時(shí)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(shí)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(yùn)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(yùn)動狀態(tài)．

（1）系統(tǒng)靜止時(shí)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(yùn)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(shí)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(shí)，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(yùn)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(gè)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(jì)。現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)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(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度,cd距離NQ為s=2m。則:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

（1）當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)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(shí)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(gè)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(yùn)動，下列說法正確的是　　

A. 落地時(shí)速度之比是：1 B. 下落的時(shí)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P1和P2，半徑分別為RA和RB，這兩顆行星周圍衛(wèi)星的運(yùn)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(yùn)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(diǎn)且圓弧軌道C點(diǎn)與豎直桿間距離足夠遠(yuǎn)，開始時(shí)，P在A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(shí)，P恰好到達(dá)圓弧軌道的B點(diǎn)，且剛好對B無壓力，并且此時(shí)繩子突然斷開，取g=10m/s2。求：

（1）在P到達(dá)B處時(shí)，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(shí)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(yùn)動證明，組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)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(gè)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(shí)的角速度．

實(shí)驗(yàn)器材：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、米尺、紙帶、復(fù)寫紙片．

實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）如圖1所示，將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)，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(shí)接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)．

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

①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：_______

②某次實(shí)驗(yàn)測得圓盤半徑r=5.50×10﹣2m，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(shí)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(jì)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(yàn)證______定律填寫氣體實(shí)驗(yàn)定律名稱

將注射器內(nèi)氣體部分推入氣球，讀出此時(shí)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(shí)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(jì)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(shí)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(diǎn)自由滑下，滑至傳送帶時(shí)速度為v，然后沿著粗糙的傳送帶向右運(yùn)動，最后落到地面上．已知在傳送帶不動的情況下，落地點(diǎn)是P點(diǎn)．空氣阻力不計(jì)，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(yùn)動，那么物體的落地點(diǎn)在P點(diǎn)右邊

B. 若皮帶輪帶著傳送帶以等于v的速度向右勻速運(yùn)動，那么物體的落地點(diǎn)在P點(diǎn)右邊

C. 若皮帶輪帶著傳送帶以小于v的速度向右勻速運(yùn)動，那么物體的落地點(diǎn)在P點(diǎn)左邊

D. 若皮帶輪帶著傳送帶向左勻速運(yùn)動，那么物體的落地點(diǎn)在P點(diǎn)

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