Question

角速度計可測量飛機、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動角速度，其結(jié)構如圖所示。當系統(tǒng)繞軸OO′轉(zhuǎn)動時，元件A發(fā)生移動并輸出相應的電壓信號，成為飛機、衛(wèi)星等的制導系統(tǒng)的信息源。已知A的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長度為l₀ ，電源的電動勢為E、內(nèi)阻不計。滑動變阻器總長為l，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時P在B點，當系統(tǒng)以角速度ω轉(zhuǎn)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(shù)式。

Answer 1

   ，

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