如图所示为一种加速度仪的示意图.质量为m=1kg的振子两端连有劲度系数均为k=24N/m的轻弹簧,电源的电动势为E=12V,不计内阻,滑动变阻器的总阻值为R=50Ω,有效长度为L=50cm,

◎ 题目

如图所示为一种加速度仪的示意图.质量为m=1kg的振子两端连有劲度系数均为k=24N/m的轻弹簧,电源的电动势为E=12V,不计内阻,滑动变阻器的总阻值为R=50Ω,有效长度为L=50cm,系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中,这时电压表指针恰好在刻度盘正中.求:
(1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式.
(2)若电压表指针指在满刻度的3/4位置,此时系统的加速度大小和方向如何?
魔方格

◎ 答案

(1)当振子向左偏离变阻器中间位置x距离时,对振子,根据牛顿第二定律得
   2kx=ma ①
根据欧姆定律和串联电路分压特点得
    U=
L
2
-x
L
E
 ②
联立①②得,a=
kL
mE
(E-2U)
=(12-2U)m/s2
(2)由加速度的表达式可知,a与U是线性关系,所以加速度仪的刻度盘是均匀的,当变阻器触片滑到最右端时电压表的读数等于电源的电动势E,得到电压表指针指在满刻度的
3
4
位置时电压值U=
3
4
E=9V

代入到加速度a的表达式得,
    a=-6m/s2,负号表示方向向左.
答:
(1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式为a=(12-2U)m/s2
(2)若电压表指针指在满刻度的
3
4
位置时,系统的加速度大小为6m/s2,方向水平向左.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示为一种加速度仪的示意图.质量为m=1kg的振子两端连有劲度系数均为k=24N/m的轻弹簧,电源的电动势为E=12V,不计内阻,滑动变阻器的总阻值为R=50Ω,有效长度为L=50cm,…”主要考查了你对  【弹力的大小、胡克定律】,【闭合电路欧姆定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐