题目内容

精英家教网演示位移传感器的工作原理如图甲所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的滑动触头P,通过理想电压表显示的数据来反映物体的位移x.设定电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器的长度为L,物体M以O为平衡位置做简谐运动(取向右为正方向),振幅为
L
2
,物体经过O时P恰好位于滑动变阻器的中点.若电压表的示数U随时间t的变化关系如图乙所示,则从图示t1至t2时刻这段时间内下列说法正确的是(  )
A、物体M的速度一直为正方向且先减小后增大
B、物体M的速度一直为负方向且先增大后减小
C、物体M的加速度为一直为正方向且先减小后增大
D、物体M的加速度为一直为负方向且先增大后减小
分析:根据电压的变化情况,判断物体的运动方向,结合简谐运动的特点:加速度方向始终指向平衡,就能分析物体的速度和加速度的方向及大小变化.由U-t图读出t1时刻的电压,确定物体的位置后结合简谐运动的特点分析.
解答:解:A、B、在t1时刻,电压
1
2
E,且正在增加;故物体在平衡位置,且向右运动;
平衡位置速度最大,题中以向右为正,故物体M具有正方向的最大速度,此后速度减小;当电压最大时,速度减小为零;此后反向加速,故AB错误;
C、D、物体在平衡位置,位移x=0,回复力F=-kx=0,故加速度为零,此后物体向右运动,位移为正,则回复力为负值;故加速度为负方向;因为位移先增大后减小,故物体的加速度先增大后减小;故C错误;D正确;
故选:D.
点评:本题是力电综合题,既要研究电压如何变化,又要研究简谐运动的特点,更要抓住它们之间的联系.本题通过位移将力电联系起来,这是解决本题的关键.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网