某同學制作了一個“豎直加速度測量儀”,可以用來測量豎直上下電梯運行時的加速度,其構造如圖所示。把一根輕彈簧上端固定在小木板上,下端懸吊0.9N重物時,彈簧下端的指針指木板上刻度為C的位置,把懸吊1.0N重物時指針位置的刻度標記為0,以后該重物就固定在彈簧上,和小木板上的刻度構成了一個“豎直加速度測量儀”。
(1)請在圖中a、b長刻度線旁,標注加速度的大小,示數(shù)的單位用m/s2表示,加速度的方向向上為正、向下為負。說明這樣標注的原理。
(2)慣性制導系統(tǒng)已廣泛應用于彈道式導彈工程中,這個系統(tǒng)的重要元件之一是“水平加速度計”。加速度計的構造原理的示意圖如圖所示,沿導彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質量為m的滑塊,滑塊兩側分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連,兩彈簧的另一端與固定壁相連?;瑝K原來靜止,彈簧處于自然長度。滑塊上有指針,可通過標尺測出滑塊的位移,然后通過控制系統(tǒng)進行制導。設某段時間內導彈沿水平方向運動,指針向左偏離O點的距離為s,求這段時間內導彈的加速度。
(3)劉超杰老師想測量地鐵啟動過程中的加速度,他把一根細繩的下端綁著一支圓珠筆,細繩的上端用電工膠布臨時固定在地鐵的豎直扶手上。在地鐵起動后的某段加速過程中,細繩偏離了豎直方向,他用手機拍攝了當時情景的照片(圖),拍攝方向跟地鐵前進方向垂直。請你根據(jù)這張照片幫他估算此時地鐵的加速度大小及方向(指向照片的哪個方向?)。
要求:請寫明所測物理量、計算過程和結果(先用所測物理量字母表示,再估算具體值);所測物理量越少、越簡,方法越好。g取10m/s2。
【考點】牛頓第二定律的簡單應用;胡克定律及其應用.
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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