精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
加速度計是測定物體加速度的儀器.在現(xiàn)在代科技中它已成為導彈,飛機,潛艇或者宇宙飛船制導系統(tǒng)的信息源,如圖所示為應變式加速度計,當系統(tǒng)加速時,加速度計中的敏感元件也處于加速狀態(tài),敏感元件下端的滑動臂可在滑動變阻器R上自由的滑動,當系統(tǒng)加速時,敏感元件發(fā)生位移,并轉換成電信號輸出.
已知敏感元件的質量為m,兩側彈簧的勁度系數(shù)均為k,電源電動勢為E,內阻不變,滑動變阻器總電阻為R,有效長度為L,系統(tǒng)靜止時滑片位于滑動變阻器中央,電壓表指針恰好位于表頭刻度盤的中央.求:
(1)系統(tǒng)加速度a與電壓表示數(shù)U的函數(shù)關系式.
(2)將電壓表的刻度盤改為加速度的示數(shù)后,其刻度是均勻的還是不均勻的?為什么?
(3)若電壓表的指針指向滿刻度的3/4位置,此時系統(tǒng)處于加速狀態(tài)還是減速狀態(tài)?加速度的值是多大?(設向右方向為飛行器前進的方向)
(1)系統(tǒng)靜止時敏感元件兩端彈簧位于自然狀態(tài),
設系統(tǒng)以加速度a右加速運動,敏感元件向左移動的位移為x,由胡克定律和牛頓第二定律可得:
a=
F
m
=
2kx
m
…①
此時電壓表的示數(shù)由歐姆定律可得:
U=E
L
2
-x
L

解得:
x=
L
2
-
UL
E

帶入①得:
a=
kL(E-2U)
mE
…②
(2)由上式可知,系統(tǒng)加速度與電壓表示數(shù)之間成一次函數(shù)關系,凡因變量與自變量間成一次函數(shù)的測量儀表刻度盤刻度都是均勻的.
(3)當電壓表的指針指向滿刻度的
3
4
時,
U=
3E
4
,帶入②得:
a=
kL(E-2U)
mE
=a=
kL(E-2×
3E
4
)
mE
=-
kL
2m

式中負號表示加速度方向向左,因此系統(tǒng)在做減速運動.
答:(1)系統(tǒng)加速度a與電壓表示數(shù)U的函數(shù)關系式a=
kL(E-2U)
mE

(2)由a=
kL(E-2U)
mE
可知,系統(tǒng)加速度與電壓表示數(shù)之間成一次函數(shù)關系,凡因變量與自變量間成一次函數(shù)的測量儀表刻度盤刻度都是均勻的
(3)若電壓表的指針指向滿刻度的3/4位置,此時系統(tǒng)處于減速狀態(tài),加速度的值為a=-
KL
2m
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,小車在水平面上以a=2m/s2的加速度向左作勻加速直線運動,車廂內用OA、OB兩細線系住小球.球的質量m=4kg,細線OA與豎直方向的夾角為θ=37°,細線OB水平.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求OA、OB兩線的張力各多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

我國擁有航空母艦后,有軍事專家預測航空母艦上的艦載機會用具有優(yōu)異性能的殲-10戰(zhàn)機.殲-10戰(zhàn)機滿載起飛重量m=19500Kg,其發(fā)動機的推力F=127000N,起飛距離x=500m,起飛時速v=77m/s,最大速度為2.0馬赫(1馬赫為340m/s).航空母艦飛行甲板長L=300m,最大航速vm=15m/s.殲-10戰(zhàn)機在航空母艦上起飛速度和陸地上相同,且起飛過程可簡化為勻加速運動,所受阻力大小一樣.現(xiàn)有二種方式助殲-10戰(zhàn)機起飛,方法一:在航空母艦靜止的情況下,用彈射系統(tǒng)給飛機以一定的初速度;方法二:起飛前先讓航空母艦沿飛機起飛方向以最大速度勻速航行,并用彈射系統(tǒng)輔助.求:(所有結果均保留到整數(shù)位)
(1)殲-10戰(zhàn)機在陸地上起飛前勻加速運動過程中加速度a的大小和所受阻力f的大小;
(2)殲-10戰(zhàn)機以方法一起飛,彈射系統(tǒng)使飛機具有的最小速度v1
(3)殲-10戰(zhàn)機以方法二起飛,彈射系統(tǒng)使飛機具有的最小速度v2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖甲所示,某人正通過定滑輪將質量為m的貨物提升到高處,滑輪的質量和摩擦均不計,貨物獲得的加速度a與繩子對貨物豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關系如圖乙所示.g表示當?shù)氐闹亓铀俣却笮,由圖可以判斷(  )
A.圖象與縱軸的交點M的值aM=g
B.圖象與橫軸的交點N的值TN=mg
C.圖象的斜率等于物體的質量m
D.圖象的斜率等于物體質量的倒數(shù)
1
m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在2012年元旦晚會上,河北雜技團表演了雜技“大球扛桿”.在一個大球上豎立一根直桿,演員在直桿上做了楮彩表演.如閣所示.假設直桿與大球之間有一壓力傳感器.一個質量為50kg的演員勻速向上運動時傳感器顯示壓力為600N;演員從直桿最上端由靜止開始向下勻加速運動一段時間后又勻減速運動一段時間速度減小到零,靜止在距直桿底端
1
3
處.已知在演員向下運動時傳感器顯示的最大壓力為700N,最小壓力為500N,直桿長度為12m,g取10m/S2.求:
(1)直桿的質量;
(2)演員下降過程屮加速、減速的加速度;
(3)演員向下運動的平均速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一塊質量為M=2kg,長L=lm的勻質木板放在足夠長的水平桌面上,初始時速度為零.板的最左端放置一個質量m=lkg的小物塊,小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.2,小物塊上連接一根足夠長的水平輕質細繩,細繩跨過位于桌面邊緣的定滑輪(細繩與滑輪間的摩擦不計,木板與滑輪之間距離足夠長,g=10m/s2),要求:
(1)若木板被固定,恒力F=4N向下拉繩,求小木塊滑離木板時的速度大小v1
(2)若不固定木板,且板與桌面間光滑,某人仍以恒力F=4N向下拉繩,求小木塊滑離木板時的速度大小v2;
(3)若不固定木板,若板與桌面間有摩擦,某人以恒定速度v=1m/s向下拉繩,為使物塊能從板的右端滑出,求板與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

質量為4.0×103kg的汽車,在4.8×103N的水平恒力牽引下,從靜止開始沿水平道路做勻加速直線運動,經過10s前進40m,求:
(1)汽車加速度的大;
(2)汽車所受阻力的大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一位同學家住在24層高樓的頂樓,他想研究一下電梯上升的運動過程.乘電梯上樓時捎帶了一個質量未知的砝碼和一個量程足夠大的彈簧測力計,用手提著彈簧測力計,砝碼懸掛在測力計鉤上.電梯從一層開始啟動,中間不間斷,一直到最高層停止.在這個過程中,他記錄了彈簧測力計在不同時段內的讀數(shù)如下表所示:(取g=10m/s2
時間t/s彈簧測力計示數(shù)F/N
電梯啟動前50.0
勻加速階段(0-3.0)58.0
勻速階段(3.0-13.0)50.0
勻減速階段(13.0-19.0)46.0
19.0以后50.0
根據表中數(shù)據求;(1)砝碼的質量;(2)電梯在加速階段的加速度大;
(3)電梯勻速上升時的速度大;(4)該同學居住的房間距一層地面的高度.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案