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“加速度计”可以测量飞机、航天器等的加速度.如图2所示为一种“加速度计”的结构原...

“加速度计”可以测量飞机、航天器等的加速度.如图2所示为一种“加速度计”的结构原理图,质量为m的滑块穿在AB间的光滑水平杆上,两侧分别与劲度系数均为K的轻弹簧相连,两弹簧的另一端固定在支架AB上.滑动变阻器有效长度为L、总电阻为R且电阻分布均匀,两端电压恒为U.当系统静止时,固定接线点Q和滑动臂p均位于滑动变阻器的中点而且两弹簧均处于自然长度.当系统水平向右做匀加速直线运动,
(1)C、D两点哪点电势高?
(2)求出加速度a与电压表(内阻很大)的示数u间的关系式.

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(1)当系统水平向右做匀加速直线运动,滑块向左移动,根据在电源的外电路中,顺着电流的方向电势降低判断电势的高低. (2)电压表(内阻很大)测量滑动头P与Q点间的电压.设滑块向左移动的距离为x,对滑块研究,根据牛顿第二定律得到加速度与x的关系.由电阻定律和欧姆定律求出电压表读数与x的关系,再综合得到加速度a与电压表(内阻很大)的示数u间的关系式. 【解析】 (1)当系统水平向右做匀加速运动时,滑块向左移动,故C点电势高. (2)设系统加速度为a,滑块向左移动的距离为x,则: 对滑块根据牛顿第二定律得    2kx=ma 根据电阻定律和欧姆定律得   , 由以上两式解得: 答: (1)C点电势高. (2)加速度a与电压表(内阻很大)的示数u间的关系式是.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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