题目列表(包括答案和解析)
下图为一直线运动加速度测量仪的原理示意图,可以测量物体沿水平方向运动的加速度。A为一 “U”型底座,其内部放置一绝缘滑块B; B的两侧各有一弹簧,它们分别固连在A的两个内侧壁上;滑块B还与一阻值均匀的碳膜电阻CD的滑动头相连(B与A之间的摩擦及滑动头与碳膜间的摩擦均忽略不计)。电阻CD及其滑动头与另外的电路相连(图中未画出)。
工作时将底座A固定在被测物体上,使弹簧及电阻CD均与物体的运动方向平行。当被测物体加速运动时,物块B将在弹簧的作用下,以同样的加速度运动。通过电路中仪表的读数,可以得知加速度的大小。
已知滑块B的质量为0.60kg,两弹簧的劲度系数均为2.0Xl02N/m,碳膜电阻CD的全长为9.0cm,被测物体可能达到的最大加速度为20m/s2 (此时弹簧仍为弹性形变);另有一电动势为9.0V、内阻可忽略不计的直流电源,一理想指针式直流电压表及开关、导线。
设计一电路,用电路中电压表的示值反映加速度的大小。
要求:①当加速度为零时,电压表指针在表盘中央,且此时两弹簧均处于自然状态;②当物体向左以可能达到的最大加速度加速运动时,电压表示数为满量程;③当物体向右以可能达到的最大加速度加速运动时,电压指针指在最左端电压示数为零的位置。(所给的电压表可以满足要求。)
(1) 完成电路原理图。
(2) 完成下列填空:(不要求有效数字)
①所给的电压表量程为_________V;
②当加速度为零时,应将滑动头调在距电阻的C端______cm处;
③当物体向左做减速运动,加速度的大小为lOm/s2时,电压表示数为_________V。
为了“探究合外力做功与物体动能改变的关系”,某同学设计了如下实验方案: 第一步:如图甲所示,把木板一端垫起,滑块通过细绳与一重锤相连,然后跨过定滑轮, 重锤下连一纸带,穿过打点计时器.调整木板倾角,直到轻推滑块,滑块沿木板向下匀速 运动.
第二步:如图乙所示,保持木板倾角不变,取下细绳和重锤,将打点计时器安装在木板靠 近滑轮处,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器.
第三步:接通电源释放滑块,使之从静止开始加速运动,打出的纸带如图丙所示.其中打 下计数点O时,滑块的速度为零,相邻计数点的时间间隔为T.
(1 )根据纸带求打点计时器打E点时滑块速度VE=______
(2)已知重锤质量m,当地的重加速度g,合外力在OE段对滑块做功的表达式WOE=_____
(3)利用图丙数据求出各段合外力对滑块所做的功W及A、B、C、D、E各点的速v以v2 为纵轴,以w为横轴建坐标系,作出v2-W图象,发现它是一条过坐标原点的倾斜 直线,测得直线斜率为k则滑块质量M=_______
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