如图甲所示为加速度计的原理图:支架AB固定在待测系统上,滑块穿在AB之间的水平光滑杆上,并用轻弹簧连接在A端,其下端有一活动臂可在滑动变阻器上自由滑动。随着系统沿水平方

◎ 题目

如图甲所示为加速度计的原理图:支架AB固定在待测系统上,滑块穿在AB之间的水平光滑杆上,并用轻弹簧连接在A端,其下端有一活动臂可在滑动变阻器上自由滑动。随着系统沿水平方向做变速运动,滑块相对于支架将发生位移,并通过电路转换成电信号从电压表输出。已知电压表量程为8V,滑块质量m=0.1kg,弹簧劲度系数k=20N/m,电源电动势E=10V,内阻不计,滑动变阻器总电阻值R=40Ω,有效总长度l=8cm.当待测系统静止时,滑动触头P位于变阻器R的中点,取A→B方向为正方向。

(1)该加速度计能测量的最大加速度为            m/s2
(2)为保证电压表能正常使用,图甲电路中电阻R0至少       Ω。
(3)根据R0的最小值,将电压表盘上的电压刻度改成适当的加速度刻度,如图乙,电压4V对应加速度为            ,电压6V对应加速度为            (要求用正负号表示加速度方向)。

◎ 答案

(1) 8  (2)10 (3)   0   -4m/s2

◎ 解析


试题分析:(1)弹簧形变量在允许范围内的最大值为4cm,由可得加速度最大为
(2)电压表电压不能超过8V,最大值,则至少为10Ω。
(3)当电压表示数为4V是,,滑片指在滑动变阻器中间,加速度为0;电压为6V,滑动变阻器从中间向右滑了,有向左的加速度,由可得大小为,因此电压6V对应加速度为
点评:中等难度。串联电路电压比等于电阻比。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示为加速度计的原理图:支架AB固定在待测系统上,滑块穿在AB之间的水平光滑杆上,并用轻弹簧连接在A端,其下端有一活动臂可在滑动变阻器上自由滑动。随着系统沿水平方…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  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。

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