題目列表(包括答案和解析)
下圖為一直線運(yùn)動(dòng)加速度測(cè)量?jī)x的原理示意圖,可以測(cè)量物體沿水平方向運(yùn)動(dòng)的加速度。A為一 “U”型底座,其內(nèi)部放置一絕緣滑塊B; B的兩側(cè)各有一彈簧,它們分別固連在A的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁上;滑塊B還與一阻值均勻的碳膜電阻CD的滑動(dòng)頭相連(B與A之間的摩擦及滑動(dòng)頭與碳膜間的摩擦均忽略不計(jì))。電阻CD及其滑動(dòng)頭與另外的電路相連(圖中未畫出)。
工作時(shí)將底座A固定在被測(cè)物體上,使彈簧及電阻CD均與物體的運(yùn)動(dòng)方向平行。當(dāng)被測(cè)物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊B將在彈簧的作用下,以同樣的加速度運(yùn)動(dòng)。通過電路中儀表的讀數(shù),可以得知加速度的大小。
已知滑塊B的質(zhì)量為0.60kg,兩彈簧的勁度系數(shù)均為2.0Xl02N/m,碳膜電阻CD的全長(zhǎng)為9.0cm,被測(cè)物體可能達(dá)到的最大加速度為20m/s2 (此時(shí)彈簧仍為彈性形變);另有一電動(dòng)勢(shì)為9.0V、內(nèi)阻可忽略不計(jì)的直流電源,一理想指針式直流電壓表及開關(guān)、導(dǎo)線。
設(shè)計(jì)一電路,用電路中電壓表的示值反映加速度的大小。
要求:①當(dāng)加速度為零時(shí),電壓表指針在表盤中央,且此時(shí)兩彈簧均處于自然狀態(tài);②當(dāng)物體向左以可能達(dá)到的最大加速度加速運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)為滿量程;③當(dāng)物體向右以可能達(dá)到的最大加速度加速運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓指針指在最左端電壓示數(shù)為零的位置。(所給的電壓表可以滿足要求。)
(1) 完成電路原理圖。
(2) 完成下列填空:(不要求有效數(shù)字)
①所給的電壓表量程為_________V;
②當(dāng)加速度為零時(shí),應(yīng)將滑動(dòng)頭調(diào)在距電阻的C端______cm處;
③當(dāng)物體向左做減速運(yùn)動(dòng),加速度的大小為lOm/s2時(shí),電壓表示數(shù)為_________V。
x1+x2 |
2T |
x1+x2 |
2T |
x4+x5+x6-(x1+x2+x3) |
9T2 |
x4+x5+x6-(x1+x2+x3) |
9T2 |
速度/m?s-1 | 0.122 | 0.164 | 0.205 | 0.250 | 0.289 |
對(duì)應(yīng)點(diǎn) | B | C | D | E | F |
在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)器打下的紙帶如圖所示,并在其上取A、B、C、D、E、F、G7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)間還有個(gè)4個(gè)點(diǎn)(圖中沒有畫出),打點(diǎn)計(jì)器接周期為T=0.02s的交流電源,他經(jīng)過測(cè)量并計(jì)算得到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度如下表:
速度/ | 0.122 | 0.164 | 0.205 | 0.250 | 0.289 |
對(duì)應(yīng)點(diǎn) | B | C[來源:學(xué)&科&網(wǎng)] | D | E | F |
(1)該同學(xué)計(jì)算的公式為= 。
(2)實(shí)驗(yàn)中處理數(shù)據(jù)時(shí),該同學(xué)以A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t=0,作出圖象,利用圖象斜率可求加速度,如果利用紙帶數(shù)據(jù)也可以直接比較準(zhǔn)確地求出加速度,其表達(dá)式為a=
。
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