“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10-3-17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.
一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动,已知途中先后经过相距27m的A、B两点所用时间为2s,汽车经过B点时的速度为15m/s。求:
(1)汽车经过A点时的速度大小;
(2)汽车从出发点到A点的平均速度大小。
如图8所示,A、B两球质量均为m,期间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态。弹簧的长度、两球的大小均忽略,整体视为质点,该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点,求弹簧处于锁定状态时的弹性势能。
质量M=0.6kg的平板小车静止在光滑水面上,如图7所示,当t=0时,两个质量都为m=0.2kg的小物体A和B,分别从小车的左端和右端以水平速度和
同时冲上小车,当它们相对于小车停止滑动时,没有相碰。已知A、B两物体与车面的动摩擦因数都是0.20,取g=10
,求:
(1)A、B两物体在车上都停止滑动时车的速度;
(2)车的长度至少是多少?
美国通共汽车公司推出的“氨气1型”汽车是一种使用燃料电池驱动的电动汽车,它利用的是氢气和氧气直接反应,其生成物只有水,因此对环境没有污染,该车质量为1.5t,额定输出机械功率为60kw,当它以额定功率行驶时的最高速度为120km/h.求:
(1)该汽车以上述最高速度行驶时所受的阻力是车所受重力的多少倍?
(2)若行驶中汽车所受重力与速度大小无关,该车行驶时输出机械功率保持额定功率不变,当速度增大到60km/h时瞬时加速度是多少?
如图6所示,长度为L=1m的细绳一端固定于O点,另一端竖直悬吊一个50kg的小球,若用水平恒力F=500N拉小球,当悬绳拉到竖直方向成300角时,撤去拉力F。(g=10)求:
(1)小球摆回到最低点时,绳的;拉力是多少?
(2)小球能摆到多大高度?