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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、潜艇或宇宙飞船等制导系统的信息源.图6-4-4为应变式加速度计的示意图.当系统加速时,加速度计中的敏感元件也处于加速状态.敏感元件由两弹簧连接并架在光滑支架上,支架与待测系统固定在一起,敏感元件的下端可在滑动变阻器R上自由滑动.当系统加速运动时,敏感元件发生位移并转换为电信号输出.

图6-4-4

已知敏感元件的质量为m,两侧弹簧的劲度系数均为k,电源电动势为ε,电源内阻不计,滑动变阻器的总电阻值为R,有效长度为l,静态时,输出电压为U0.试推导加速度a与输出电压U的关系式.

思路分析:设静态时滑动变阻器的滑片距左端为x,则敏感元件的输出电压为

U0=·x=x                                                             ①

再设系统向左加速时滑片右移Δx,则敏感元件的动力学方程为

2kΔx=ma                                                                     ②

此时敏感元件的输出电压为

U=·(x+Δx)                                                             ③

综合①②③三式可得

a=

若U>U0,系统的加速度方向水平向左;

若U<U0,系统的加速度方向水平向右.


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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

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(1)如图(1)为“电流天平”,可用于测定磁感应强度.在天平的右端挂有一矩形线圈,设其匝数n=5匝,底边cd长L=
20cm,放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中,且线圈平面与磁场垂直.当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时,调节砝码使天平平衡.若保持电流大小不变,使电流方向反向,则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码,才能使天平再次平衡.则cd边所受的安培力大小为
 
 N,磁感应强度B的大小为
 
T(g=10m/s2).
(2)某课外兴趣小组利用如图(2)的实验装置研究“合外力做功和物体动能变化之间的关系”以及“加速度与合外力的关系”1 该小组同学实验时先正确平衡摩擦力,并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力,改变钩码的个数,确定加速度a与细线上拉力F的关系,如图图象中能表示该同学实验结果的是
 

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②在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,某此实验中一段纸带的打点记录如图(3)所示,则小车运动的加速度大小为
 
m/s2(保留3位有效数字)
③实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小为v,钩码的质量为m,小车的总质量为M,设重力加速度为g,则mgs
 
 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车动能的变化;
(3)利用如图(4)所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻RV,RV约为300Ω.
a、请补充完整某同学的实验步骤:
①按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到
 
(填“a”或“b”)端,闭合开关S2,并将电阻箱R0的阻值调到较大;
②闭合开关S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度;
③保持开关S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S2,调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的
 
;读出此时电阻箱R0的阻值,即等于电压表内阻RV
b、实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9Ω)、电池(电动势约1.5V,内阻可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材:
A.滑动变阻器(最大阻值150Ω)B.滑动变阻器(最大阻值50Ω)
为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用
 
(填序号).
c、对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值R
 
(填“大于”、“小于”或“等于”)真实值RV;且在其他条件不变的情况下,若R越大,其测量值R的误差就越
 
(填“大”或“小”).

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科目:高中物理 来源:河西区二模 题型:填空题


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(1)如图(1)为“电流天平”,可用于测定磁感应强度.在天平的右端挂有一矩形线圈,设其匝数n=5匝,底边cd长L=
20cm,放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中,且线圈平面与磁场垂直.当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时,调节砝码使天平平衡.若保持电流大小不变,使电流方向反向,则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码,才能使天平再次平衡.则cd边所受的安培力大小为______ N,磁感应强度B的大小为______T(g=10m/s2).
(2)某课外兴趣小组利用如图(2)的实验装置研究“合外力做功和物体动能变化之间的关系”以及“加速度与合外力的关系”1 该小组同学实验时先正确平衡摩擦力,并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力,改变钩码的个数,确定加速度a与细线上拉力F的关系,如图图象中能表示该同学实验结果的是______
A.
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②在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,某此实验中一段纸带的打点记录如图(3)所示,则小车运动的加速度大小为______m/s2(保留3位有效数字)
③实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小为v,钩码的质量为m,小车的总质量为M,设重力加速度为g,则mgs______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车动能的变化;
(3)利用如图(4)所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻RV,RV约为300Ω.
a、请补充完整某同学的实验步骤:
①按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到______(填“a”或“b”)端,闭合开关S2,并将电阻箱R0的阻值调到较大;
②闭合开关S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度;
③保持开关S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S2,调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的______;读出此时电阻箱R0的阻值,即等于电压表内阻RV
b、实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9Ω)、电池(电动势约1.5V,内阻可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材:
A.滑动变阻器(最大阻值150Ω)B.滑动变阻器(最大阻值50Ω)
为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用______(填序号).
c、对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值R______(填“大于”、“小于”或“等于”)真实值RV;且在其他条件不变的情况下,若R越大,其测量值R的误差就越______(填“大”或“小”).

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科目:高中物理 来源:2011年天津市河西区高考物理二模适应性训练(一) (解析版) 题型:填空题


(1)如图(1)为“电流天平”,可用于测定磁感应强度.在天平的右端挂有一矩形线圈,设其匝数n=5匝,底边cd长L=
20cm,放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中,且线圈平面与磁场垂直.当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时,调节砝码使天平平衡.若保持电流大小不变,使电流方向反向,则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码,才能使天平再次平衡.则cd边所受的安培力大小为     N,磁感应强度B的大小为    T(g=10m/s2).
(2)某课外兴趣小组利用如图(2)的实验装置研究“合外力做功和物体动能变化之间的关系”以及“加速度与合外力的关系”1 该小组同学实验时先正确平衡摩擦力,并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力,改变钩码的个数,确定加速度a与细线上拉力F的关系,如图图象中能表示该同学实验结果的是   
A.B.C.D.
②在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,某此实验中一段纸带的打点记录如图(3)所示,则小车运动的加速度大小为    m/s2(保留3位有效数字)
③实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小为v,钩码的质量为m,小车的总质量为M,设重力加速度为g,则mgs     (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车动能的变化;
(3)利用如图(4)所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻RV,RV约为300Ω.
a、请补充完整某同学的实验步骤:
①按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到    (填“a”或“b”)端,闭合开关S2,并将电阻箱R的阻值调到较大;
②闭合开关S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度;
③保持开关S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S2,调整电阻箱R的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的    ;读出此时电阻箱R的阻值,即等于电压表内阻RV
b、实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9Ω)、电池(电动势约1.5V,内阻可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材:
A.滑动变阻器(最大阻值150Ω)B.滑动变阻器(最大阻值50Ω)
为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用    (填序号).
c、对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值R    (填“大于”、“小于”或“等于”)真实值RV;且在其他条件不变的情况下,若R越大,其测量值R的误差就越    (填“大”或“小”).

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