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精英家教網演示位移傳感器的工作原理如圖甲所示,物體M在導軌上平移時,帶動滑動變阻器的滑動觸頭P,通過理想電壓表顯示的數據來反映物體的位移x.設定電源電動勢為E,內阻不計,滑動變阻器的長度為L,物體M以O為平衡位置做簡諧運動(取向右為正方向),振幅為
L
2
,物體經過O時P恰好位于滑動變阻器的中點.若電壓表的示數U隨時間t的變化關系如圖乙所示,則從圖示t1至t2時刻這段時間內下列說法正確的是(  )
A、物體M的速度一直為正方向且先減小后增大
B、物體M的速度一直為負方向且先增大后減小
C、物體M的加速度為一直為正方向且先減小后增大
D、物體M的加速度為一直為負方向且先增大后減小
分析:根據電壓的變化情況,判斷物體的運動方向,結合簡諧運動的特點:加速度方向始終指向平衡,就能分析物體的速度和加速度的方向及大小變化.由U-t圖讀出t1時刻的電壓,確定物體的位置后結合簡諧運動的特點分析.
解答:解:A、B、在t1時刻,電壓
1
2
E,且正在增加;故物體在平衡位置,且向右運動;
平衡位置速度最大,題中以向右為正,故物體M具有正方向的最大速度,此后速度減小;當電壓最大時,速度減小為零;此后反向加速,故AB錯誤;
C、D、物體在平衡位置,位移x=0,回復力F=-kx=0,故加速度為零,此后物體向右運動,位移為正,則回復力為負值;故加速度為負方向;因為位移先增大后減小,故物體的加速度先增大后減小;故C錯誤;D正確;
故選:D.
點評:本題是力電綜合題,既要研究電壓如何變化,又要研究簡諧運動的特點,更要抓住它們之間的聯系.本題通過位移將力電聯系起來,這是解決本題的關鍵.
練習冊系列答案
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(2003?上海)傳感器可將非電學量轉化為電學量,起自動控制作用.如計算機鼠標中有位移傳感器,電熨斗、電飯煲中有溫度傳感器,電視機、錄像機、影碟機、空調機中有光電傳感器…演示位移傳感器的工作原理如右圖示,物體M在導軌上平移時,帶動滑動變阻器的金屬滑桿p,通過電壓表顯示的數據,來反映物體位移的大小x.假設電壓表是理想的,則下列說法正確的是(  )

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演示位移傳感器的工作原理如圖所示,物體M在導軌上平移時,帶動滑動變阻器的金屬滑桿P一起移動,通過電壓表顯示的數據,來反映物體位移的大小x,假設電壓表是理想的,則下列說法中正確的是(  )

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如圖為演示位移傳感器的工作原理圖,物體M在導軌上平移時,帶動滑動變阻器的金屬桿P,通過電壓表顯示的數據來反映物體位移的大小x.假設電壓表是理想的,則下列說法正確的是(  )

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精英家教網演示位移傳感器的工作原理如圖甲所示,物體M在導軌上平移時,帶動滑動變阻器的金屬桿P在均勻電阻絲上滑動,通過理想電壓表顯示的數據來反映物體的位移x.設定電源電動勢為E,內阻不計,若電壓表的示數U隨時間t的變化關系如圖乙所示,則下列說法正確的是(  )

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精英家教網演示位移傳感器的工作原理如圖1所示,物體M在導軌上平移時,帶動滑動變阻器的金屬桿P,通過理想電壓表顯示的數據來反映物體的位移x.設定電源電動勢為E,內阻不計,滑動變阻器的長度為L,物體M以O為平衡位置做簡諧運動(取向右為正方向),振幅為L/2,物體經過O時P恰好位于滑動變阻器的中點.若電壓表的示數U隨時間t的變化關系如圖2所示,則在圖示t1時刻下列說法正確的是(  )

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