加速度計(jì)是測(cè)定物體加速度的儀器.在現(xiàn)代科技中,它已成為導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇或宇宙飛船等制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源.圖13-2-1為應(yīng)變式加速度計(jì)的示意圖.當(dāng)系統(tǒng)加速時(shí),加速度計(jì)中的敏感元件也處于加速狀態(tài).敏感元件由兩彈簧連接并架在光滑支架上,支架與待測(cè)系統(tǒng)固定在一起,敏感元件的下端可在滑動(dòng)變阻器R上自由滑動(dòng),當(dāng)系統(tǒng)加速運(yùn)動(dòng)時(shí),敏感元件發(fā)生位移并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出.

圖13-2-1

    已知敏感元件的質(zhì)量為m,兩側(cè)彈簧的勁度系數(shù)均為k,電源電動(dòng)勢(shì)為E,電源內(nèi)阻不計(jì),滑動(dòng)變阻器的總電阻值為R,有效長(zhǎng)度為l,靜態(tài)時(shí),輸出電壓為U0,試推導(dǎo)加速度a與輸出電壓U的關(guān)系式.

解析:設(shè)靜態(tài)時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片距左端為x,則敏感元件的輸出電壓為U0=·x=x

                                                                            ①

    再設(shè)系統(tǒng)向左加速時(shí)滑片右移Δx,則敏感元件的動(dòng)力學(xué)方程為2kΔx=ma         ②

    此時(shí)敏感元件的輸出電壓為:

U=·(x+Δx)                                                            ③

    綜合①②③三式可得  a=

    若U>U0,系統(tǒng)的加速度方向水平向左;

    若U>U0,系統(tǒng)的加速度方向水平向右.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)
(1)如圖(1)為“電流天平”,可用于測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度.在天平的右端掛有一矩形線圈,設(shè)其匝數(shù)n=5匝,底邊cd長(zhǎng)L=
20cm,放在垂直于紙面向里的待測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且線圈平面與磁場(chǎng)垂直.當(dāng)線圈中通入如圖方向的電流I=100mA時(shí),調(diào)節(jié)砝碼使天平平衡.若保持電流大小不變,使電流方向反向,則要在天平右盤(pán)加質(zhì)量m=8.2g的砝碼,才能使天平再次平衡.則cd邊所受的安培力大小為
 
 N,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為
 
T(g=10m/s2).
(2)某課外興趣小組利用如圖(2)的實(shí)驗(yàn)裝置研究“合外力做功和物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系”以及“加速度與合外力的關(guān)系”1 該小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)先正確平衡摩擦力,并利用鉤碼和小車(chē)之間連接的力傳感器測(cè)出細(xì)線上的拉力,改變鉤碼的個(gè)數(shù),確定加速度a與細(xì)線上拉力F的關(guān)系,如圖圖象中能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是
 

A.精英家教網(wǎng)B.精英家教網(wǎng)C.精英家教網(wǎng)D.精英家教網(wǎng)
②在上述實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,某此實(shí)驗(yàn)中一段紙帶的打點(diǎn)記錄如圖(3)所示,則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為
 
m/s2(保留3位有效數(shù)字)
③實(shí)驗(yàn)時(shí),小車(chē)由靜止開(kāi)始釋放,已知釋放時(shí)鉤碼底端離地高度為H,現(xiàn)測(cè)出的物理量還有:小車(chē)由靜止開(kāi)始起發(fā)生的位移s(s<H)、小車(chē)發(fā)生位移s時(shí)的速度大小為v,鉤碼的質(zhì)量為m,小車(chē)的總質(zhì)量為M,設(shè)重力加速度為g,則mgs
 
 (選填“大于”、“小于”或“等于”)小車(chē)動(dòng)能的變化;
(3)利用如圖(4)所示電路測(cè)量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻RV,RV約為300Ω.
a、請(qǐng)補(bǔ)充完整某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟:
①按電路圖正確連接好電路,把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到
 
(填“a”或“b”)端,閉合開(kāi)關(guān)S2,并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大;
②閉合開(kāi)關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置,使電壓表的指針指到滿(mǎn)刻度;
③保持開(kāi)關(guān)S1閉合和滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,調(diào)整電阻箱R0的阻值大小,使電壓表的指針指到滿(mǎn)刻度的
 
;讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值,即等于電壓表內(nèi)阻RV
b、實(shí)驗(yàn)所提供的器材除待測(cè)電壓表、電阻箱(最大阻值999.9Ω)、電池(電動(dòng)勢(shì)約1.5V,內(nèi)阻可忽略不計(jì))、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)之外,還有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:
A.滑動(dòng)變阻器(最大阻值150Ω)B.滑動(dòng)變阻器(最大阻值50Ω)
為了使測(cè)量比較精確,從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中,滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用
 
(填序號(hào)).
c、對(duì)于上述測(cè)量方法,從實(shí)驗(yàn)原理分析可知,在測(cè)量無(wú)誤的情況下,實(shí)際測(cè)出的電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值R測(cè)
 
(填“大于”、“小于”或“等于”)真實(shí)值RV;且在其他條件不變的情況下,若R越大,其測(cè)量值R測(cè)的誤差就越
 
(填“大”或“小”).

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科目:高中物理 來(lái)源:河西區(qū)二模 題型:填空題


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(1)如圖(1)為“電流天平”,可用于測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度.在天平的右端掛有一矩形線圈,設(shè)其匝數(shù)n=5匝,底邊cd長(zhǎng)L=
20cm,放在垂直于紙面向里的待測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且線圈平面與磁場(chǎng)垂直.當(dāng)線圈中通入如圖方向的電流I=100mA時(shí),調(diào)節(jié)砝碼使天平平衡.若保持電流大小不變,使電流方向反向,則要在天平右盤(pán)加質(zhì)量m=8.2g的砝碼,才能使天平再次平衡.則cd邊所受的安培力大小為_(kāi)_____ N,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為_(kāi)_____T(g=10m/s2).
(2)某課外興趣小組利用如圖(2)的實(shí)驗(yàn)裝置研究“合外力做功和物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系”以及“加速度與合外力的關(guān)系”1 該小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)先正確平衡摩擦力,并利用鉤碼和小車(chē)之間連接的力傳感器測(cè)出細(xì)線上的拉力,改變鉤碼的個(gè)數(shù),確定加速度a與細(xì)線上拉力F的關(guān)系,如圖圖象中能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是______
A.
精英家教網(wǎng)
B.
精英家教網(wǎng)
C.
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D.
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②在上述實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,某此實(shí)驗(yàn)中一段紙帶的打點(diǎn)記錄如圖(3)所示,則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(kāi)_____m/s2(保留3位有效數(shù)字)
③實(shí)驗(yàn)時(shí),小車(chē)由靜止開(kāi)始釋放,已知釋放時(shí)鉤碼底端離地高度為H,現(xiàn)測(cè)出的物理量還有:小車(chē)由靜止開(kāi)始起發(fā)生的位移s(s<H)、小車(chē)發(fā)生位移s時(shí)的速度大小為v,鉤碼的質(zhì)量為m,小車(chē)的總質(zhì)量為M,設(shè)重力加速度為g,則mgs______ (選填“大于”、“小于”或“等于”)小車(chē)動(dòng)能的變化;
(3)利用如圖(4)所示電路測(cè)量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻RV,RV約為300Ω.
a、請(qǐng)補(bǔ)充完整某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟:
①按電路圖正確連接好電路,把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到______(填“a”或“b”)端,閉合開(kāi)關(guān)S2,并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大;
②閉合開(kāi)關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置,使電壓表的指針指到滿(mǎn)刻度;
③保持開(kāi)關(guān)S1閉合和滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,調(diào)整電阻箱R0的阻值大小,使電壓表的指針指到滿(mǎn)刻度的______;讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值,即等于電壓表內(nèi)阻RV
b、實(shí)驗(yàn)所提供的器材除待測(cè)電壓表、電阻箱(最大阻值999.9Ω)、電池(電動(dòng)勢(shì)約1.5V,內(nèi)阻可忽略不計(jì))、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)之外,還有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:
A.滑動(dòng)變阻器(最大阻值150Ω)B.滑動(dòng)變阻器(最大阻值50Ω)
為了使測(cè)量比較精確,從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中,滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用______(填序號(hào)).
c、對(duì)于上述測(cè)量方法,從實(shí)驗(yàn)原理分析可知,在測(cè)量無(wú)誤的情況下,實(shí)際測(cè)出的電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值R測(cè)______(填“大于”、“小于”或“等于”)真實(shí)值RV;且在其他條件不變的情況下,若R越大,其測(cè)量值R測(cè)的誤差就越______(填“大”或“小”).

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科目:高中物理 來(lái)源:2011年天津市河西區(qū)高考物理二模適應(yīng)性訓(xùn)練(一) (解析版) 題型:填空題


(1)如圖(1)為“電流天平”,可用于測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度.在天平的右端掛有一矩形線圈,設(shè)其匝數(shù)n=5匝,底邊cd長(zhǎng)L=
20cm,放在垂直于紙面向里的待測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且線圈平面與磁場(chǎng)垂直.當(dāng)線圈中通入如圖方向的電流I=100mA時(shí),調(diào)節(jié)砝碼使天平平衡.若保持電流大小不變,使電流方向反向,則要在天平右盤(pán)加質(zhì)量m=8.2g的砝碼,才能使天平再次平衡.則cd邊所受的安培力大小為     N,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為    T(g=10m/s2).
(2)某課外興趣小組利用如圖(2)的實(shí)驗(yàn)裝置研究“合外力做功和物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系”以及“加速度與合外力的關(guān)系”1 該小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)先正確平衡摩擦力,并利用鉤碼和小車(chē)之間連接的力傳感器測(cè)出細(xì)線上的拉力,改變鉤碼的個(gè)數(shù),確定加速度a與細(xì)線上拉力F的關(guān)系,如圖圖象中能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是   
A.B.C.D.
②在上述實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,某此實(shí)驗(yàn)中一段紙帶的打點(diǎn)記錄如圖(3)所示,則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為    m/s2(保留3位有效數(shù)字)
③實(shí)驗(yàn)時(shí),小車(chē)由靜止開(kāi)始釋放,已知釋放時(shí)鉤碼底端離地高度為H,現(xiàn)測(cè)出的物理量還有:小車(chē)由靜止開(kāi)始起發(fā)生的位移s(s<H)、小車(chē)發(fā)生位移s時(shí)的速度大小為v,鉤碼的質(zhì)量為m,小車(chē)的總質(zhì)量為M,設(shè)重力加速度為g,則mgs     (選填“大于”、“小于”或“等于”)小車(chē)動(dòng)能的變化;
(3)利用如圖(4)所示電路測(cè)量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻RV,RV約為300Ω.
a、請(qǐng)補(bǔ)充完整某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟:
①按電路圖正確連接好電路,把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到    (填“a”或“b”)端,閉合開(kāi)關(guān)S2,并將電阻箱R的阻值調(diào)到較大;
②閉合開(kāi)關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置,使電壓表的指針指到滿(mǎn)刻度;
③保持開(kāi)關(guān)S1閉合和滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,調(diào)整電阻箱R的阻值大小,使電壓表的指針指到滿(mǎn)刻度的    ;讀出此時(shí)電阻箱R的阻值,即等于電壓表內(nèi)阻RV
b、實(shí)驗(yàn)所提供的器材除待測(cè)電壓表、電阻箱(最大阻值999.9Ω)、電池(電動(dòng)勢(shì)約1.5V,內(nèi)阻可忽略不計(jì))、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)之外,還有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:
A.滑動(dòng)變阻器(最大阻值150Ω)B.滑動(dòng)變阻器(最大阻值50Ω)
為了使測(cè)量比較精確,從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中,滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用    (填序號(hào)).
c、對(duì)于上述測(cè)量方法,從實(shí)驗(yàn)原理分析可知,在測(cè)量無(wú)誤的情況下,實(shí)際測(cè)出的電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值R測(cè)    (填“大于”、“小于”或“等于”)真實(shí)值RV;且在其他條件不變的情況下,若R越大,其測(cè)量值R測(cè)的誤差就越    (填“大”或“小”).

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