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“加速度计”可以测量飞机、航天器等的加速度.如图2所示为一种“加速度计”的结构原理图,质量为m的滑块穿在AB间的光滑水平杆上,两侧分别与劲度系数均为K的轻弹簧相连,两弹簧的另一端固定在支架AB上.滑动变阻器有效长度为L、总电阻为R且电阻分布均匀,两端电压恒为U.当系统静止时,固定接线点Q和滑动臂p均位于滑动变阻器的中点而且两弹簧均处于自然长度.当系统水平向右做匀加速直线运动,
(1)C、D两点哪点电势高?
(2)求出加速度a与电压表(内阻很大)的示数u间的关系式.
分析:(1)当系统水平向右做匀加速直线运动,滑块向左移动,根据在电源的外电路中,顺着电流的方向电势降低判断电势的高低.
(2)电压表(内阻很大)测量滑动头P与Q点间的电压.设滑块向左移动的距离为x,对滑块研究,根据牛顿第二定律得到加速度与x的关系.由电阻定律和欧姆定律求出电压表读数与x的关系,再综合得到加速度a与电压表(内阻很大)的示数u间的关系式.
解答:解:
(1)当系统水平向右做匀加速运动时,滑块向左移动,故C点电势高.
(2)设系统加速度为a,滑块向左移动的距离为x,则:
对滑块根据牛顿第二定律得
   2kx=ma
根据电阻定律和欧姆定律得
 
x
u
=
L
U
?x=
Lu
U

由以上两式解得:a=
2kLu
mU

答:
(1)C点电势高.
(2)加速度a与电压表(内阻很大)的示数u间的关系式是a=
2kLu
mU
点评:本题是力电综合题,关键是寻找力与电联系的纽带,此题力电的桥梁是滑块移动的距离.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:2004全国各省市高考模拟试题汇编·物理 题型:038

“加速度计”可以测量飞机、航天器等的加速度.图示为一种“加速度计”的结构原理图,质量为m的滑块穿在AB间的光滑水平杆上,两侧分别与劲度系数均为K的轻弹簧相连,两弹簧的另一端固定在支架AB上.电源电动势为ε、内阻为r,滑动变阻器有效长度为L、总电阻为R且电阻分布均匀.当系统静止时,固定接线点Q和滑动臂P均位于滑动变阻器的中点而且两弹簧均处于自然长度.当系统水平向右做匀加速直线运动时,

(1)C、D两点哪点电势高?

(2)求出加速度a与电压表(内阻很大)的示数U间的关系式.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

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(1)C、D两点哪点电势高?
(2)求出加速度a与电压表(内阻很大)的示数u间的关系式.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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(1)C、D两点哪点电势高?
(2)求出加速度a与电压表(内阻很大)的示数u间的关系式.
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科目:高中物理 来源:2010-2011学年黑龙江省鹤岗一中高二(上)期中物理试卷(解析版) 题型:解答题

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(1)C、D两点哪点电势高?
(2)求出加速度a与电压表(内阻很大)的示数u间的关系式.

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