題目列表(包括答案和解析)
下圖為一直線運(yùn)動(dòng)加速度測(cè)量?jī)x的原理示意圖,可以測(cè)量物體沿水平方向運(yùn)動(dòng)的加速度。A為一 “U”型底座,其內(nèi)部放置一絕緣滑塊B; B的兩側(cè)各有一彈簧,它們分別固連在A的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁上;滑塊B還與一阻值均勻的碳膜電阻CD的滑動(dòng)頭相連(B與A之間的摩擦及滑動(dòng)頭與碳膜間的摩擦均忽略不計(jì))。電阻CD及其滑動(dòng)頭與另外的電路相連(圖中未畫出)。
工作時(shí)將底座A固定在被測(cè)物體上,使彈簧及電阻CD均與物體的運(yùn)動(dòng)方向平行。當(dāng)被測(cè)物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊B將在彈簧的作用下,以同樣的加速度運(yùn)動(dòng)。通過(guò)電路中儀表的讀數(shù),可以得知加速度的大小。
已知滑塊B的質(zhì)量為0.60kg,兩彈簧的勁度系數(shù)均為2.0Xl02N/m,碳膜電阻CD的全長(zhǎng)為9.0cm,被測(cè)物體可能達(dá)到的最大加速度為20m/s2 (此時(shí)彈簧仍為彈性形變);另有一電動(dòng)勢(shì)為9.0V、內(nèi)阻可忽略不計(jì)的直流電源,一理想指針式直流電壓表及開關(guān)、導(dǎo)線。
設(shè)計(jì)一電路,用電路中電壓表的示值反映加速度的大小。
要求:①當(dāng)加速度為零時(shí),電壓表指針在表盤中央,且此時(shí)兩彈簧均處于自然狀態(tài);②當(dāng)物體向左以可能達(dá)到的最大加速度加速運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)為滿量程;③當(dāng)物體向右以可能達(dá)到的最大加速度加速運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓指針指在最左端電壓示數(shù)為零的位置。(所給的電壓表可以滿足要求。)
(1) 完成電路原理圖。
(2) 完成下列填空:(不要求有效數(shù)字)
①所給的電壓表量程為_________V;
②當(dāng)加速度為零時(shí),應(yīng)將滑動(dòng)頭調(diào)在距電阻的C端______cm處;
③當(dāng)物體向左做減速運(yùn)動(dòng),加速度的大小為lOm/s2時(shí),電壓表示數(shù)為_________V。
vB | vC | vD | vE |
0.12m/s | 0.16m/s | 0.25m/s |
一、選擇題(本題共12小題,每小題3分,共36分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,至少有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,全選對(duì)的得3分,少選的得2分,有錯(cuò)選或不選的得0分)
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
B
B
B
D
AB
A
AD
B
A
C
B
二、填空、實(shí)驗(yàn)題(本題共5小題,每小題4分,共20分)
13、(1)
14、控制變量 、 質(zhì)量m 、 正 、 a-1/m
15、 30 、 40
16、 、
17、0.01 8.7×104
三、計(jì)算題(本題共4小題,共44分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后結(jié)果的不能給分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
18、(10分)
解:s==
方向: 與水平向右方向的夾角為53度.或與豎直方向夾角為37度. 2分
19、(10分)
解:由Vt2-V02=2as 得a=
方向:與運(yùn)動(dòng)方向相反 1分
由 得 t = 6.7s 4分
20、(12分)
解:(1)由牛頓第二定律得FCOS -(mg-Fsin)=ma
代入得a=
(2)由S=
代入得S=
(3)
由牛頓第二定律得-mg=ma‘
由 0=v2+
聯(lián)立以上,代入數(shù)據(jù)得S’=
21、(12分)
解:(1)物體重量為30N 3分
處于超重和失重時(shí)的物體其重量不變 3分
(2)超重時(shí):a=
失重時(shí):a=
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