Question

如圖所示為一種加速度儀的示意圖。質(zhì)量為m的振子兩端連有勁度系數(shù)均為k的輕彈簧，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，不計(jì)內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器的總阻值為R，有效長(zhǎng)度為L，系統(tǒng)靜止時(shí)滑動(dòng)觸頭位于滑動(dòng)變阻器正中，這時(shí)電壓表指針恰好在刻度盤(pán)正中。求：

⑴系統(tǒng)的加速度a（以向右為正）和電壓表讀數(shù)U的函數(shù)關(guān)系式。

⑵將電壓表刻度改為加速度刻度后，其刻度是均勻的還是不均勻的？為什么？

⑶若電壓表指針指在滿刻度的3/4位置，此時(shí)系統(tǒng)的加速度大小和方向如何？

   

Answer 1

（1）（2）均勻（3）   方向向左

解析:

（1）當(dāng)振子向左偏離中間位置x距離時(shí)，由牛頓第二定律得

         ①   

電壓表的示數(shù)為

     ② 

由以上兩式解得          ③ 

（2）均勻，因?yàn)榧铀俣?i>a與電壓表示數(shù)U是一次函數(shù)（線性關(guān)系）。

（3）當(dāng)滑動(dòng)觸頭滑到最右端時(shí)，電壓表最大示數(shù)，電壓表指針指在滿刻度的3/4位置時(shí)， 

代入③式解得      方向向左