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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运动的列车的加速度,金属球...

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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(1)电压表所测的电压是部分电阻丝两端的电压.对小球进行受力分析,结合牛顿第二定律,求出a与tanθ的关系,电压表所测电压的电阻丝长度为htanθ,根据欧姆定律求出电压表所测电阻丝的电压和电源电压的关系.从而得出加速度a与电压表读数U′的关系式 (2)看a与U′的关系是否是线性关系,判断刻度是否均匀. 【解析】 (1)对小球进行受力分析,根据牛顿第二定律得a=. 电压表所测电阻丝的长度L′=htanθ=.串联电路电流相等,有,所以,所以a=. (2)因为a=.而L、g、U、h为定量,知a与U′成正比.电压表的刻度均匀,则加速度表盘刻度也均匀.
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考点分析:
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如图所示,A、B、C为三块水平放置的金属板,板的厚度不计,间距均为d,A、B板中央有小孔.电路中三只电阻的阻值相等均为R,电源内阻也为R.现有一质量为m的带电液滴在距A板小孔正上方为d处静止开始下落,不计空气阻力,当它到达C板时速度恰为零.忽略极板外电场.求:
(1)液滴通过B板中央小孔时的速度大小.
(2)液滴从静止的位置到B板的运动过程中其电势能是增加还是减少?变化了多少?

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(1)电源提供的能量是多少?
(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少?
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①甲图中游标卡尺的读数是    cm.乙图中螺旋测微器的读数是    mmmanfen5.com 满分网
②如图所示,A、B、C是多用表在进行不同测量时,转换开关分别指示的位置,D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置.
若是用A档测量,指针偏转如D,则读数为   
若是用B档测量,指针偏转如D,则读数为   
若是用C档测量,指针偏转如D,则读数为   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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