Question

角速度計可測量飛機、航天器、潛艇的轉動角速度，其結構如圖所示。當系統繞軸OO′轉動時，元件A發生移動并輸出相應的電壓信號，成為飛機、衛星等的制導系統的信息源。已知A的質量為m，彈簧的勁度系數為k、自然長度為l₀ ，電源的電動勢為E、內阻不計。滑動變阻器總長為l，電阻分布均勻，系統靜止時P在B點，當系統以角速度ω轉動時，求：

（1）彈簧形變量x與ω的關系式；
（2）輸出電壓U與ω的函數式。

Answer 1

   ，

試題分析：（1）由圓周運動規律可得， （3分）
得                            （3分）
（2）由串聯電路的規律得：   （6分）
點評：本題是力與電綜合題，關鍵要尋找力電聯系的橋梁．本題力電聯系的紐帶是彈簧伸長的長度．中等難度．