Question

【题目】如图所示为一种加速度仪的示意图。质量为 m 的振子两端连有劲度系数均为 k 的轻弹簧，电源的电动势为 E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为 R，有效长度为 L，系统静止时，滑动触头位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中。

（1）系统的加速度a（以向右为正）和电压表读数U的函数关系式 。

（2）若电压表指针指在满刻度的3/4位置，此时系统的加速度大小为 和方向向 （填“左”或“右”）

Answer 1

【答案】（1）

（2）；左

【解析】

试题（1）当振子向左偏离变阻器中间位置x距离时，对振子，根据牛顿第二定律得

2kx="ma" ①

根据欧姆定律和串联电路分压特点得

②

联立①②得，

（2）由加速度的表达式可知，a与U是线性关系，所以加速度仪的刻度盘是均匀的，当变阻器触片滑到最右端时电压表的读数等于电源的电动势E，得到电压表指针指在满刻度的3/4位置时电压值．

代入到加速度a的表达式得，，负号表示方向向左。