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    如图所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度，m是一个金属球，它系在细金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的电阻丝，其阻值为R。金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计。电阻丝的中点C焊接一根导线。从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表（金属丝和导线电阻不计）。图中虚线OC与AB相垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压恒为U的直流稳压电源上。整个装置固定在列车中使AB沿着车前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向θ，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小。

    （1）当列车向右做匀加速直线运动时，试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数对应关系。

    （2）这个装置能测得的最大加速度是多少?

    （1）a=gtanθ；

    （2）amax=g


    解析:

    （1）小球受力如图所示，由牛顿定律得：a===gtanθ。

    设细金属丝与竖直方向夹角为θ时，其与电阻丝交点为D，CD间的电压为U′，

    则，故得a=gtanθ=g·。

    （2）因CD间的电压最大值为U/2，即Umax′=U/2，所以amax=g。

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度．m是一个金属球，它系在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的电阻丝，其电阻值为R．金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计，电阻丝的中点C焊接一根导线．从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计）；图中虚线OC与AB相垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中使AB沿着前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小．
    （1）当列车向右匀加速运动时，试写出加速度a与电压表读数U′的对应关系．
    （2）用此装置测得的最大加速度是多少？
    （3）为什么C点设置在电阻丝AB的中间？对电压表的选择有什么特殊要求？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度，金属球的质量为m，它系在金属球丝下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的均匀电阻丝，其阻值为R，金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计．电阻丝的中点C焊接一根导线，从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计）．图中虚线OC与AB垂直，且OC=h．电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中且AB沿着车前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速前进时，金属丝将偏离竖直方向，从电压表V的读数变化可以测出加速度的大小．
    （1）当列车向右做匀加速直线运动时，试导出加速度a与电压表读数U′的关系式（用U′、U、L、h及重力加速度g等表示）．
    （2）用导出的a与U′的关系式说明表盘上a的刻度是否均匀．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度.m是一个金属球，它系在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的电阻丝，其电阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计，电阻丝的中点C焊接一根导线.从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计）；图中虚线OC与AB相垂直，且OC＝h，电阻丝AB接在电压为E的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中使AB沿着前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速或减速前进时，金属丝将偏离竖直方向，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.

    图5-8

    （1）当列车向右匀加速运动时，试写出加速度a与电压表读数U的对应关系.以便重新刻制电压表表面使它成为直读加速度数值的加速计.

    （2）用此装置测得的最大加速度是多少?

    （3）为什么C点设置在电阻丝AB的中间?对电压表的选择有什么特殊要求?

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度，m是一个金属球，它系在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为l的电阻丝，其阻值为R。金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计，电阻丝的中点C焊接一根导线。从O点引出一根导线，两线之间

    接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计），图中虚

    线OC与AB相垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压

    为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中使A

    B沿着车前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直方向，               

    从电压表的读数变化可以测出加速度的大小。

    当列车向右做匀加速运动时，试写出加速度a与电压表读数U的对应关系，以便重新刻制电压表表面使它成为直读加速度数值的加速度计。

    为什么C点设置在电阻丝AB的中间？对电压表的选择应有什么特殊要求？                                         

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    科目：高中物理 来源：2011年四川省成都市高二10月检测物理卷 题型：计算题

    如图所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度。m是一个金属球，它系在细金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为l的电阻丝，其阻值为R。金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计。电阻丝的中点C焊接一根导线.从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计）。图中虚线OC与AB相垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压恒为U的直流稳压电源上。整个装置固定在列车中使AB沿着车前进的方向。列车静止时金属丝呈竖直状态；当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向θ，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小。

    1.当列车向右做匀加速直线运动时，试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数U′的对应关系。

    2.这个装置能测得的最大加速度是多少?

     

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