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    17．加速度计是测定物体加速度的仪器，在现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船制导系统的信息源，如图所示为应变式加速度计，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器R上自由滑动，当系统加速时，敏感元件发生位移，并转化成电信号输出．已知敏感元件的质量为m，两侧弹簧的劲度系数为k，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，静态时输出电压为U0，问如何用输出信号的电压U来表示待测系统的加速度．

    分析 设系统向左加速时滑片右移△x，由牛顿第二定律得到加速的表达式，再由电压表的示数，可以依据欧姆定律得到电压与敏感元件位移的关系式，带入牛顿第二定律表达式就可以得到加速度与电压的关系式．

    解答 解：设静态时滑动变阻器的滑片距左端为L0处，加速时离开x，
    静态时：
    a=0
    U0=$\frac{E{L}_{0}}{L}$，
    运动时：
    F=2kx=ma
    U=$\frac{{L}_{0}±x}{L}E$
    联立解得：
    a=$\frac{2k（U±{U}_{0}）}{mE}$
    答：加速度a随输出电压U变化的关系式为：a=$\frac{2k（U±{U}_{0}）}{mE}$．

    点评 本题的重点就是利用好给定的条件，电阻是与长度成正比的，故由此可以得到电压与敏感元件位移的关系，由此打开整个题目．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    14．智能手机功能越来越多，越来越强大，某同学新买了一部手机，发现有连拍、全景摄影功能，他想知道连拍的频率，设计了一个实验：一个同学将一粒玻璃弹球平举静止释放，另一个同学将手机固定在合适位置并开启连拍功能，之后在电脑上将照片合成处理成一张照片．如图，设当地重力加速度为g，空气阻力忽落不计．
    （1）要测出频率，还需要测出x1，x2．
    （2）f=$\sqrt{\frac{g}{{x}_{2}-{x}_{1}}}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向）．若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是（　　）
    A．导电圆环所受安培力方向竖直向下
    B．导电圆环所受安培力方向与磁场方向垂直斜向上
    C．导电圆环所受安培力的大小为2BIR
    D．导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB=2m，BC=3m．且物体通过AB、BC、CD所用时间相等．
    （1）求CD之间的距离；
    （2）求OA之间的距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．电阻温度计是根据金属导体电阻随温度变化而变化的原理制成的，已知在某金属丝两端加上3V电压，测得金属丝中的电流在10～20mA之间变化，则金属丝的电阻变化范围是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．两个大小相等的共点力F1、F2，当它们间的夹角为90°时，合力大小为20N，那么当它们之间的夹角为120°时，合力的大小为（　　）
    A．40 NB．10$\sqrt{2}$ NC．20$\sqrt{2}$ ND．10$\sqrt{3}$ N

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．如图所示，A板发出的电子（重力不计）经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板M、N间，M、N之间有垂直纸面向里的匀强磁场，电子通过磁场后最终打在荧光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是（　　）
    A．当滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏的位置上升
    B．当滑动触头向右移动时，电子通过磁场区域所用时间不变
    C．若磁场的磁感应强度增大，则电子打在荧光屏上的速度大小不变
    D．若磁场的磁感应强度增大，则电子打在荧光屏上的速度变大

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d=5m，导轨右端连接一阻值为R=4Ω的小灯泡L．在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，CF长为2m．在t=0时刻，电阻为1Ω的金属棒ab在水平恒力F作用下，由静止开始沿导轨向右运动．金属棒从图中位置运动到EF位置的整个过程中，小灯泡的亮度始终没有发生变化．求：
    （1）通过小灯泡的电流强度；
    （2）恒力F的大小；         
    （3）金属棒的质量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．某试验小组利用拉力传感器和打点计时器验证牛顿运动定律．实验装置如图1．他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力F的大小；小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度．
    ①若交流电的频率为50Hz，则根据图2所打纸带记录，小车此次运动经B点时的速度vB=0.40m/s．小车的加速度a=1.46m/s2．
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    B．钩码质量m远小于小车的质量M
    C．定滑轮的轮轴要尽量光滑
    D．适当增大钩码的质量m．

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