Question

【題目】如圖所示為一種加速度儀的示意圖.質量為m的振子兩端連有勁度系數均為k的輕彈簧，電源的電動勢為E，不計內阻，滑動變阻器的總阻值為R，有效長度為L，系統靜止時滑動觸頭位于滑動變阻器正中，這時電壓表指針恰好在刻度盤正中.求：

（1）系統的加速度a(以向右為正)和電壓表讀數U的函數關系式．

（2）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?

（3）若電壓表指針指在滿刻度的位置，此時系統的加速度大小和方向如何?

Answer 1

【答案】（1）（2）見答案（3）方向向左

【解析】試題分析：（1）當振子向左偏離中間位置x距離時，由牛頓第二定律得①

電壓表的示數為②

由以上兩式解得③

（2）均勻，因為加速度a與電壓表示數U是一次函數（線性關系）。

（3）當滑動觸頭滑到最右端時，電壓表最大示數，電壓表指針指在滿刻度的3/4位置時，代入③式解得方向向左。