“加速度计”作为测定物体加速度的仪器,已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中,如图所示是“应变式加速度计”的原理图。支架A、B固定在待测系统上,滑块穿在A、B间的水平光滑杆上,并用轻弹簧固接于支架A上,其下端的滑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,滑块相对于支架发生位移,并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出。
已知滑块质量为m,弹簧劲度系数为k,电源电动势为E,内电阻为r,滑动变阻器总阻值R=4r,有效总长度为L。当待测系统静止时,滑动臂P位于滑动变阻器的中点,且1、2两接线柱输出的电压U0=0.4E。取AB方向为参考正方向。
(1)写出待测系统沿AB方向做变速运动的加速度a与 “1、2”两接线柱间的输出电压U间的关系式;
(2)确定该“加速度计”的测量范围。
真空环境中存在竖直向上的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=10.0V/m,磁感应强度B=3.14T.现在此空间建立xyz三维坐标系,其中x轴水平向右、y轴水平向里、z轴竖直向上,三坐标轴的单位均为米(m),一带电油滴恰好悬停在坐标原点。t1=0时刻油滴受瞬间的水平冲量(油滴质量、电量不变),以=3.14m/s的速度沿x轴正方向运动;t2=1.50s时刻撤去匀强磁场;t3=2.50s时刻撤去匀强电场。取g=10m/s2,试求t4=3.00s时刻油滴所在位置的坐标(计算结果取三位有效数字)。
如图所示,两足够长的直平行水平导轨相距=1.0
,导轨左边连接阻值
=15
的电阻,导轨上放置着
、
两金属捧,
棒质量
=0.75kg、电阻
=10
,
棒质量
=0.25
、电阻
=10
,两金属棒与导轨垂直,两棒靠得很近,之间用长为
=4.0m的绝缘轻绳相连,整个装置置于磁感应强度大小B=1.0T、方向竖直向下的匀强磁场中。从
=0开始对
棒施加水平向右的拉力
,使
棒由静止开始以
=2.0
/s2的加速度做匀加速运动,
=2.0s时撤去拉力
。已知
棒右边的导轨是光滑的,轻绳绷紧前
棒静止不动,轻绳绷紧后,两棒以相同速度运动直至停止。导轨电阻不计。求:
(1)拉力随时间
变化的关系式;
(2)轻绳绷紧后,电阻R上产生的焦耳热;
如图所示,质量为=50
的人站在长度为
=4.0
的平板车的左端,平板车始终以
=2.0m/s的速度向右匀速运动,开始人与车保持相对静止。从某一时刻起人以
=2.0m/s2的加速度在平板车上向右跑步,并从平板车的右端水平跳出。求:
(1)人水平跳出平板车时相对于地面的速度为多大?
(2)在此人跑步的全过程中,平板车向他提供了多少能量?
如图所示,光滑1/4圆弧的半径为0.8m,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面前进4.0m,到达C点停止。g取10m/s2,求:
(1)物体到达B点时的速率
(2)在物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功
(3)物体与水平面间的动摩擦因数
如图所示,光滑1/4圆弧的半径为0.8m,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面前进4.0m,到达C点停止。g取10m/s2,求:
(1)物体到达B点时的速率
(2)在物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功
(3)物体与水平面间的动摩擦因数