题目内容

17.加速度计是测定物体加速度的仪器,在现代科技中,它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船制导系统的信息源,如图所示为应变式加速度计,当系统加速时,加速度计中的敏感元件也处于加速状态,敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上,支架与待测系统固定在一起,敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器R上自由滑动,当系统加速时,敏感元件发生位移,并转化成电信号输出.已知敏感元件的质量为m,两侧弹簧的劲度系数为k,电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器的总阻值为R,有效长度为L,静态时输出电压为U0,问如何用输出信号的电压U来表示待测系统的加速度.

分析 设系统向左加速时滑片右移△x,由牛顿第二定律得到加速的表达式,再由电压表的示数,可以依据欧姆定律得到电压与敏感元件位移的关系式,带入牛顿第二定律表达式就可以得到加速度与电压的关系式.

解答 解:设静态时滑动变阻器的滑片距左端为L0处,加速时离开x,
静态时:
a=0
U0=$\frac{E{L}_{0}}{L}$,
运动时:
F=2kx=ma
U=$\frac{{L}_{0}±x}{L}E$
联立解得:
a=$\frac{2k(U±{U}_{0})}{mE}$
答:加速度a随输出电压U变化的关系式为:a=$\frac{2k(U±{U}_{0})}{mE}$.

点评 本题的重点就是利用好给定的条件,电阻是与长度成正比的,故由此可以得到电压与敏感元件位移的关系,由此打开整个题目.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网