题目列表(包括答案和解析)
“加速度计”作为测定物体加速度的仪器,已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中,如图所示是“应变式加速度计”的原理图。支架A、B固定在待测系统上,滑块穿在A、B间的水平光滑杆上,并用轻弹簧固接于支架A上,其下端的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿水平方向做变速运动,滑块相对于支架发生位移,并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出。
已知滑块质量为m,弹簧劲度系数为k,电源电动势为E,内电阻为r,滑动变阻器总阻值R=4r,有效总长度为L。当待测系统静止时,滑动臂P位于滑动变阻器的中点,且1、2两接线柱输出的电压U0=0.4E。取AB方向为参考正方向。
(1)写出待测系统沿AB方向做变速运动的加速度a与 “1、2”两接线柱间的输出电压U间的关系式;
(2)确定该“加速度计”的测量范围。
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“加速度计”作为测定物体加速度的仪器,已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中,如图10-3-17所示是“应变式加速度计”的原理图.支架A、B固定在待测系统上,滑块穿在A、B间的水平光滑杆上,并用轻弹簧固接于支架A上,其下端的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿水平方向做变速运动,滑块相对于支架发生位移,并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出.
已知滑块质量为m,弹簧劲度系数为k,电源电动势为E,内电阻为r,滑动变阻器总阻值R=4r,有效总长度为L.当待测系统静止时,滑动臂P位于滑动变阻器的中点,且1、2两接线柱输出的电压U0=0.4E.取AB方向为参考正方向.
(1)写出待测系统沿AB方向做变速运动的加速度a与 “1、2”两接线柱间的输出电压U间的关系式
(2)确定该“加速度计”的测量范围.
“加速度计”作为测定运动物体加速度的仪器,已被广泛应用,图甲所示为应变式加速度计的原理图:支架AB固定在待测系统上,滑块穿在AB之间的水平光滑杆上,并用轻弹簧连接在A端,其下端有一活动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿水平方向做变速运动,滑块相对于支架将发生位移,并通过电路转换成电信号从电压表输出.已知电压表量程为8V,滑块质量m=0.1kg,弹簧劲度系数k=20N/m,电源电动势E=10V,内阻不计,滑动变阻器总电阻值R=40Ω,有效总长度l=8cm.当待测系统静上时,滑动触头P位于变阻器R的中点,取A→B方向为速度正方向。
(1)确定该加速度计测量加速度的范围。
(2)为保证电压表能正常使用,图甲电路中电阻R0至少应为多大?
(3)根据R0的最小值,写出待测系统沿A→B做变速运动时,电压表输出电压UV与加速度a的关系式.
(4)根据R0的最小值,将电压表盘上的电压刻度改成适当的加速度刻度,将对应的加速度值填入图乙中电压表盘的小圆内。
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一、1、ABD 2、CD 3、ABC 4、ABC 5、BD 6、D 7、B
8、D
二、实验题:(18分)将答案填在题目的空白处,或者要画图连线。
9、(6分)13.26 mm(6分)
10、(12分)电压表的量程小于小灯炮的额定电压,可串联定值电阻R0 改装成量程为9V的电压表.(3分)小灯泡的额定电流约为I灯=
⑵电压表示数调为2V(3分),小灯泡额定功率为6I(W)(3分)
三、本大题共三小题共计54分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位
11、(16分)(1)物块从静止释放至B的过程中小车不动,对物体由机械能守恒定律有,
①(1分)
解得:
②(2分)
在B处时,由牛顿第二定律有,
③(1分)
解得:N=5mg ④(2分)
(2)物块滑上水平轨道至与小车相对静止的过程中,对系统由动量守恒和能量守恒有:
⑤(2分)
⑥(1分)
解得:
⑦(2分)
(3)物块滑上水平轨道至将弹簧压缩至最短的过程中,对系统由动量守恒和能量守恒有:
⑧(1分)
⑨(2分)
解得:
⑩(2分)
12、(18分)(1)ab棒离开磁场右边界前做匀速运动,
速度为
,则有E=Bdvm
对ab棒 F-BId=0
解得
=
(6分)
(2)由能量守恒可得:
得: W 电=F(l0+l)-
(6分)
(3)设棒刚进入磁场时速度为v, 由
可得
棒在进入磁场前做匀加速直线运动,在磁场中运动可分三种情况讨论:
①若
则棒做匀速直线运动;(2分)
②若
<
则棒先加速后匀速; (2分)
③若
>
则棒先减速后匀速。
(2分)
13、(20分)⑴正电荷 (4分)
⑵依题意可知小球在BC间做匀速直线运动。
在C点的速度为:
(2分)
在BC段其受力如图所示,设重力和电场力合
力为F。
F=qvCB (1分)
又 F=mg/cos37°=5N(1分)
解得:
(1分)
在D处由牛顿第二定律可得:
(2分)
将
代入上式并化简得:
解得
(1分)
小球离开D点后作类平抛运动,其加速度为:a=F/m (1分)
由
得:
(1分)
(1分)
⑶CD段克服摩擦力做功Wf
由动能定理可得:
(3分)
解得:Wf=27.6J (2分)
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