题目列表(包括答案和解析)
下图为一直线运动加速度测量仪的原理示意图,可以测量物体沿水平方向运动的加速度。A为一 “U”型底座,其内部放置一绝缘滑块B; B的两侧各有一弹簧,它们分别固连在A的两个内侧壁上;滑块B还与一阻值均匀的碳膜电阻CD的滑动头相连(B与A之间的摩擦及滑动头与碳膜间的摩擦均忽略不计)。电阻CD及其滑动头与另外的电路相连(图中未画出)。
工作时将底座A固定在被测物体上,使弹簧及电阻CD均与物体的运动方向平行。当被测物体加速运动时,物块B将在弹簧的作用下,以同样的加速度运动。通过电路中仪表的读数,可以得知加速度的大小。
已知滑块B的质量为0.60kg,两弹簧的劲度系数均为2.0Xl02N/m,碳膜电阻CD的全长为9.0cm,被测物体可能达到的最大加速度为20m/s2 (此时弹簧仍为弹性形变);另有一电动势为9.0V、内阻可忽略不计的直流电源,一理想指针式直流电压表及开关、导线。
设计一电路,用电路中电压表的示值反映加速度的大小。
要求:①当加速度为零时,电压表指针在表盘中央,且此时两弹簧均处于自然状态;②当物体向左以可能达到的最大加速度加速运动时,电压表示数为满量程;③当物体向右以可能达到的最大加速度加速运动时,电压指针指在最左端电压示数为零的位置。(所给的电压表可以满足要求。)
(1) 完成电路原理图。
(2) 完成下列填空:(不要求有效数字)
①所给的电压表量程为_________V;
②当加速度为零时,应将滑动头调在距电阻的C端______cm处;
③当物体向左做减速运动,加速度的大小为lOm/s2时,电压表示数为_________V。
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| vB | vC | vD | vE |
| 0.12m/s | 0.16m/s | 0.25m/s |
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全选对的得3分,少选的得2分,有错选或不选的得0分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
B
B
B
D
AB
A
AD
B
A
C
B
二、填空、实验题(本题共5小题,每小题4分,共20分)
13、(1)
14、控制变量 、 质量m 、 正 、 a-1/m
15、 30 、 40
16、
、 
17、0.01 8.7×104
三、计算题(本题共4小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后结果的不能给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
18、(10分)
解:s=
=
方向: 与水平向右方向的夹角为53度.或与竖直方向夹角为37度. 2分
19、(10分)
解:由Vt2-V02=2as 得a=
方向:与运动方向相反 1分
由

得 t = 6.7s 4分
20、(12分)
解:(1)由牛顿第二定律得FCOS
-
(mg-Fsin
)=ma
代入得a=
4分
(2)由S=
代入得S=
(3)
由牛顿第二定律得-
mg=ma‘
由 0=v2+
联立以上,代入数据得S’=
21、(12分)
解:(1)物体重量为30N 3分
处于超重和失重时的物体其重量不变 3分
(2)超重时:a=
失重时:a=
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