Question

某種位移傳感器的工作原理如圖（a）所示，物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P一起平移，通過(guò)理想電壓表的示數(shù)來(lái)反映物體M的位移x．已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的總長(zhǎng)為L(zhǎng)，物體M以O(shè)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（取向右為正方向），振幅為

L

2

，物體經(jīng)過(guò)O時(shí)P恰好位于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)．若電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（b）所示，則在圖示0-t₁時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．物體M的速度為正方向且不斷增大

B．物體M的速度為負(fù)方向且不斷減小

C．物體M的加速度為正方向且不斷增大

D．物體M的加速度為負(fù)方向且不斷減小

Answer 1

分析：由U-t圖，讀出0時(shí)刻的電壓，確定物體的位置．根據(jù)電壓的變化情況，判斷物體的運(yùn)動(dòng)方向，結(jié)合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：加速度方向始終指向平衡，就能分析物體的速度和加速度的方向及大小變化．

解答：解：A、B，由U-t圖知，t=0時(shí)刻，U=0，物體在最左端．由電壓變大知道，物體向平衡位置運(yùn)動(dòng)，則速度向正方向，且不斷增大．故A正確，B錯(cuò)誤．
    C、D，物體由最左端向平衡位置運(yùn)動(dòng)，加速度向正方向，且不斷減小．故C、D均錯(cuò)誤．
故選A

點(diǎn)評(píng)：本題是力電綜合題，既要研究電壓如何變化，又要研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，更要抓住它們之間的聯(lián)系．本題通過(guò)位移將力電聯(lián)系起來(lái)，這是解決本題的關(guān)鍵．