題目列表(包括答案和解析)
“加速度計”作為測定物體加速度的儀器,已被廣泛地應(yīng)用于飛機、潛艇、導彈、航天器等裝置的制導中,如圖所示是“應(yīng)變式加速度計”的原理圖。支架A、B固定在待測系統(tǒng)上,滑塊穿在A、B間的水平光滑桿上,并用輕彈簧固接于支架A上,其下端的滑動臂可在滑動變阻器上自由滑動.隨著系統(tǒng)沿水平方向做變速運動,滑塊相對于支架發(fā)生位移,并通過電路轉(zhuǎn)換為電信號從1、2兩接線柱輸出。
已知滑塊質(zhì)量為m,彈簧勁度系數(shù)為k,電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r,滑動變阻器總阻值R=4r,有效總長度為L。當待測系統(tǒng)靜止時,滑動臂P位于滑動變阻器的中點,且1、2兩接線柱輸出的電壓U0=0.4E。取AB方向為參考正方向。
(1)寫出待測系統(tǒng)沿AB方向做變速運動的加速度a與 “1、2”兩接線柱間的輸出電壓U間的關(guān)系式;
(2)確定該“加速度計”的測量范圍。
“加速度計”作為測定物體加速度的儀器,已被廣泛地應(yīng)用于飛機、潛艇、導彈、航天器等裝置的制導中,如圖10-3-17所示是“應(yīng)變式加速度計”的原理圖.支架A、B固定在待測系統(tǒng)上,滑塊穿在A、B間的水平光滑桿上,并用輕彈簧固接于支架A上,其下端的滑動臂可在滑動變阻器上自由滑動.隨著系統(tǒng)沿水平方向做變速運動,滑塊相對于支架發(fā)生位移,并通過電路轉(zhuǎn)換為電信號從1、2兩接線柱輸出.
已知滑塊質(zhì)量為m,彈簧勁度系數(shù)為k,電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r,滑動變阻器總阻值R=4r,有效總長度為L.當待測系統(tǒng)靜止時,滑動臂P位于滑動變阻器的中點,且1、2兩接線柱輸出的電壓U0=0.4E.取AB方向為參考正方向.
(1)寫出待測系統(tǒng)沿AB方向做變速運動的加速度a與 “1、2”兩接線柱間的輸出電壓U間的關(guān)系式
(2)確定該“加速度計”的測量范圍.
“加速度計”作為測定運動物體加速度的儀器,已被廣泛應(yīng)用,圖甲所示為應(yīng)變式加速度計的原理圖:支架AB固定在待測系統(tǒng)上,滑塊穿在AB之間的水平光滑桿上,并用輕彈簧連接在A端,其下端有一活動臂可在滑動變阻器上自由滑動.隨著系統(tǒng)沿水平方向做變速運動,滑塊相對于支架將發(fā)生位移,并通過電路轉(zhuǎn)換成電信號從電壓表輸出.已知電壓表量程為8V,滑塊質(zhì)量m=0.1kg,彈簧勁度系數(shù)k=20N/m,電源電動勢E=10V,內(nèi)阻不計,滑動變阻器總電阻值R=40Ω,有效總長度l=8cm.當待測系統(tǒng)靜上時,滑動觸頭P位于變阻器R的中點,取A→B方向為速度正方向。
(1)確定該加速度計測量加速度的范圍。
(2)為保證電壓表能正常使用,圖甲電路中電阻R0至少應(yīng)為多大?
(3)根據(jù)R0的最小值,寫出待測系統(tǒng)沿A→B做變速運動時,電壓表輸出電壓UV與加速度a的關(guān)系式.
(4)根據(jù)R0的最小值,將電壓表盤上的電壓刻度改成適當?shù)募铀俣瓤潭,將對?yīng)的加速度值填入圖乙中電壓表盤的小圓內(nèi)。
一、1、ABD 2、CD 3、ABC 4、ABC 5、BD 6、D 7、B
8、D
二、實驗題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫圖連線。
9、(6分)13.26 mm(6分)
10、(12分)電壓表的量程小于小燈炮的額定電壓,可串聯(lián)定值電阻R0 改裝成量程為9V的電壓表.(3分)小燈泡的額定電流約為I燈=
⑵電壓表示數(shù)調(diào)為2V(3分),小燈泡額定功率為6I(W)(3分)
三、本大題共三小題共計54分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題.答案中必須明確寫出數(shù)值和單位
11、(16分)(1)物塊從靜止釋放至B的過程中小車不動,對物體由機械能守恒定律有,
①(1分)
解得: ②(2分)
在B處時,由牛頓第二定律有, ③(1分)
解得:N=5mg ④(2分)
(2)物塊滑上水平軌道至與小車相對靜止的過程中,對系統(tǒng)由動量守恒和能量守恒有:
⑤(2分)
⑥(1分)
解得: ⑦(2分)
(3)物塊滑上水平軌道至將彈簧壓縮至最短的過程中,對系統(tǒng)由動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棒離開磁場右邊界前做勻速運動,
速度為,則有E=Bdvm 對ab棒 F-BId=0
解得 = (6分)
(2)由能量守恒可得:
得: W 電=F(l0+l)- (6分)
(3)設(shè)棒剛進入磁場時速度為v, 由 可得
棒在進入磁場前做勻加速直線運動,在磁場中運動可分三種情況討論:
①若 則棒做勻速直線運動;(2分)
②若< 則棒先加速后勻速; (2分)
③若> 則棒先減速后勻速。 (2分)
13、(20分)⑴正電荷 (4分)
⑵依題意可知小球在BC間做勻速直線運動。
在C點的速度為:(2分)
在BC段其受力如圖所示,設(shè)重力和電場力合
力為F。
F=qvCB (1分)
又 F=mg/cos37°=5N(1分)
解得: (1分)
在D處由牛頓第二定律可得:
(2分)
將代入上式并化簡得:
解得 (1分)
小球離開D點后作類平拋運動,其加速度為:a=F/m (1分)
由得: (1分)
(1分)
⑶CD段克服摩擦力做功Wf
由動能定理可得: (3分)
解得:Wf=27.6J (2分)
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