Question

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：

⑴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。

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，此時系統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