练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    6．加速度计是测定物体加速度的仪器，现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇制导系统的信息源，如图9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，敏感元件由两根相同的弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器上无摩擦水平滑动，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，每根弹簧的劲度系数为k，电源的电动势为ε且内阻不计，滑动变阻器的总阻值为R，且总电阻有效长度为L．静态时，两弹簧恰好为原长，滑动变阻器的滑动触头位于正中间，并且此时加速度计的输出电压为零．
    （1）假定待测系统的加速度大小为a，方向向左，求敏感元件发生的位移？
    （2）求用输出信号的电压U来表示待测系统加速度a的表达式？

    分析 （1）加速时由牛顿第二定律求的形变量；
    （2）设系统向左加速时滑片右移x，由牛顿第二定律得到加速的表达式，联立方程就可以得到加速度与电压的关系式．

    解答 解：（1）由牛顿第二定律可知：
    2kx=ma
    得：$x=\frac{ma}{2k}$
    （2）设加速度为a时，滑动变阻器的滑片距左端为x，则敏感元件的输出电压为：${U}_{\;}=\frac{ε}{R}•\frac{R}{L}x=\frac{ε}{L}x$
    再设系统向左加速时滑片右移x，则敏感元件的动力学方程为：2kx=ma  
    联立可得：$a=\frac{2kLU}{mε}$．
    答：（1）假定待测系统的加速度大小为a，方向向左，则敏感元件发生的位移为$\frac{ma}{2k}$；
    （2）待测系统加速度a的表达式为$a=\frac{2kLU}{mε}$．

    点评 本题中应变式加速度计体现了一种重要的实验设计思想--转换思想，即把难以直接测量的力学量转换为容易测量的电学量．这类题目是力与电综合题，关键要寻找力电联系的桥梁．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    16．下列说法中正确的是（　　）
    A．物体甲自发传递热量给物体乙，说明甲物体的温度一定比乙物体的温度高
    B．物体内能增加，一定是物体从外界吸收了热量
    C．当温度升高时，每个分子的运动都加快
    D．布朗运动反映了液体分子的无规则运动

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    17．原子核${\;}_{90}^{232}$Th具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核．下列原子核中，有些是${\;}_{90}^{232}$Th衰变过程中可以产生的，它们是AC
    A．${\;}_{82}^{204}$Pb   B．${\;}_{82}^{203}$Pb    C．${\;}_{88}^{224}$Ra   D．${\;}_{88}^{226}$Ra
    请写出${\;}_{90}^{232}$Th经过一系列衰变变成${\;}_{84}^{216}$Po的衰变方程：4次α衰变，2次β衰变．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．如图所示，一质量为M的斜面体静止在水平地面上，物体B在沿斜面向上的力F作用下沿斜面匀速上滑，A、B之间的动摩擦因数为μ，μ＜tanθ，且质量均为m，则（　　）
    A．A、B保持相对静止
    B．B与斜面间的动摩擦因数为$\frac{F-mgsinθ-μmgcosθ}{2sincosθ}$
    C．地面对斜面体的摩擦力等于Fcosθ
    D．地面受到的压力等于（M+2m）g

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图所示，一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F=10N，在水平地面上移动距离s=2m，物体与地面间的动摩擦因素μ=0.7，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：
    （1）拉力F对物体所做的功．
    （2）摩擦力f对物体所做的功．
    （3）外力对物体所做的总功．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．如图所示，质量为m的物块与转台之间的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速缓慢增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到相对滑动前瞬间的过程中，转台的摩擦力对物块做的功为（　　）
    A．0B．2πkmgRC．2kmgRD．0.5kmgR

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．如图所示，拉格朗日点L位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月亮引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点L建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以v1、T1、a1分别表示该空间站的线速度、周期、向心加速度的大小以v2、T2，a2分别表示月亮的线速度、周期、向心加速度的大小，以v3、T3、a3分别表示地球同步卫星线速度、周期、向心加速度的大小．以下判断正确的是（　　）
    A．v3＞v2＞v1B．T3＞T2＞T1C．a3＞a1＞a2D．a3＞a2＞a1

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．在“互成角度的两个共点力的合成”的实验中：
    （1）橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点．以下操作正确的是B．
    A．同一次实验过程中，O点的位置允许变动
    B．实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
    C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤的大小和方向，把橡皮条的另一端拉到O点
    D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间夹角应取90°，便于算出合力大小
    （2）实验中所说的合力与两分力具有相同的效果，是指下列说法中的D
    A．弹簧秤的弹簧被拉长
    B．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变
    C．细绳套受拉力产生形变
    D．使橡皮条在某一方向上伸长某一相同长度．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    10．质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定于其左端，另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图所示．则（　　）
    A．甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力属于内力作用，故系统动量守恒
    B．当两物块相距最近时，甲物块的速率为零
    C．甲物块的速率可能达到5m/s
    D．当甲物块的速率为1m/s时，乙物块的速率一定为2m/s

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案