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    3．加速度传感器如图甲所示．较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比．工作时将框架固定在被测物体上，使弹簧及电阻R均与物体的运动方向平行．当被测物体加速运动时，滑块将在弹簧的作用下，以同样的加速度运动．通过电路中电压表的读数，可以得知加速度的大小．电压表为指针式直流电压表（可视为理想电压表）．

    （1）电压表零刻度在表盘中央（即可显示正负电压），当P端的电势高于Q端时，指针向零点左侧偏转．当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向零点右（填“左”、“右”）侧偏转．
    （2）若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则表盘的刻度均匀（填“均匀”、“非均匀”）分布．
    （3）电压表是由灵敏电流计改装而成的，灵敏电流计表盘如图乙所示．当被测物体具有图示方向大小为1m/s2的加速度时，滑动片4从MN的中央向某侧平移的距离为MN总长的$\frac{1}{6}$且滑动片4在M或N端时，灵敏电流计示数最大．若将灵敏电流计的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则灵敏电流计表盘上-30刻线处对应的加速度为-3m/s2．

    分析 （1）根据滑块的移动方向判断P、Q两端电势的高低，即可判断电压表的指针偏转方向．
    （2）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滑块位移的关系式，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，即可分析表盘刻度是否均匀；
    （3）滑块受两端弹簧的弹力作用而作匀加速直线运动，对滑块到达N端以及加速度为1m/s2两种情况进行分析，根据牛顿第二定律列式，联立即可求得．

    解答 解：（1）当物体具有图示方向的加速度a时，滑块所受的弹簧的拉力的合力向右，滑块向左移动．根据顺着电流方向电势降低，可知P端的电势低于Q点的电势，则电压表的指针将向零点右侧偏转；
    （2）设加速度为a时，电压表的读数为U，MN的长度为L； 则：
    2kx=ma
    设电阻器单位长度的电阻为r，则电路中的电流为    I=$\frac{2E}{Lr}$
    电压表的示数为U=Ixr
    由以上各式解得：a=$\frac{KL}{mE}$U
    联立解得：U=$\frac{mE}{kL}$a
    由于U与a成正比，所以表盘的刻度应均匀；
    （3）设加速度最大时，滑块恰好运动的M或N端； 设移MN间的距离为2x，根据牛顿第二定律得滑块到达M端时有：
    -2kx=mam，
    当加速度为1m/s2时，可知：形变量为$\frac{1}{12}$x； 根据牛顿第二定律有：
    2k×$\frac{1}{12}$x=ma
    解得：$\frac{1}{6}$kx=m
    解得：am=-3m/s2；
    故答案为：（1）右　（2）均匀　（3）-3m/s2

    点评 本题中应变式加速度计体现了一种重要的实验设计思想--转换思想，即把难以直接测量的力学量转换为容易测量的电学量．这类题目是力与电综合题，关键要寻找力电联系的桥梁．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．如图所示，以10m/s的水平初速度v0抛出的物体，质量0.1kg，飞行一段时间后，垂直在撞在倾角θ为30°的斜面上，此时重力的功率为（g取10m/s2）（　　）
    A．10$\sqrt{3}$WB．20WC．10WD．$\frac{10\sqrt{3}}{3}$W

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．关于匀速圆周运动，下列说法中正确的有（　　）
    A．质点的速度不变
    B．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内，通过的路程都相等
    C．匀速圆周运动是一种匀变速运动
    D．做匀速圆周运动的物体的加速度方向不一定指向圆心

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．如图所示，两个3/4圆弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，A轨道由金属凹槽制成，B轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道．在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB表示，对于下述说法中正确的是（　　）
    A．若hA=hB≥2R，则两小球都能沿轨道运动到最高点
    B．若hA=hB=$\frac{3R}{2}$，由于机械能守恒，两小球在轨道上上升的最大高度均为$\frac{3R}{2}$
    C．若使小球沿轨道运动且从最高点飞出，A小球在hA≥$\frac{5R}{2}$，B小球在hB＞2R的任意高度均可
    D．适当调整hA和hB，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．下列三幅图中：图1表示汽车经过“凹凸”不平的路面；图2表示火车转弯；图3表示细绳拴着小球在竖直平面内做圆周运动），依据所学知识判断下列说法正确的是（　　）
    A．汽车过“凹”形路面a点时对路面的压力小于车自身重力
    B．汽车过“凸”形路面b点时对路面的压力大于车自身重力
    C．火车转弯时超过规定速度时车轮对外轨产生较大压力
    D．第三幅图中如果绳长为r则只需保证最高点的速率大于$\sqrt{gr}$小球就能做完整圆周运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．由于放射性元素${\;}_{93}^{237}$Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，在使用人工的方法制造后才被发现．已知${\;}_{93}^{237}$Np经过一系列α衰变和β衰变后变成${\;}_{83}^{209}$Bi，下列论述中正确的是（　　）
    A．核${\;}_{83}^{209}$Bi比核${\;}_{93}^{237}$Np少18个中子
    B．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变
    C．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变
    D．发生β衰变时，核内中子数不变

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．下列关于布朗运动的说法中，正确的是（　　）
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    C．布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的
    D．布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    12．如图所示，物体质量为m，与水平地面的动摩擦因数为μ．其余摩擦不计，绳端拉力为F．F与绳水平段AB夹角保持θ不变，则在物体移动s距离过程中拉力做的功为$Fsco{s}_{\;}^{2}\frac{θ}{2}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    13．在足够大的光滑水平面上有一个体积可以忽略的小物体静止于A点．当其受到一个水平方向的恒力作用时，物体由静止做匀加速直线运动．经过一段时间后，小物体刚好经过B点，此时物体的速度为v1=10m/s．在B点撤去小物体受到的水平恒力的同时，使小物体受到另一个与原来的恒力的方向相反，大小不同的水平恒力作用．再经过一段时间小物体刚好再次经过A点．已知后一段时间是前一段时间的1.27倍．试求：小物体刚好再次经过A点时的速度vx=？（在国际单位制下，计算结果保留两位小数）

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