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、潜艇和宇宙飞船制导系统的信息源．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

Question

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、潜艇和宇宙飞船制导系统的信息源．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，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，当系统加速运动时，敏感元件发生位移，并转换为电信号输出．已知敏感元件的质量为m，两侧弹簧的劲度系数均为k，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，调整接点C的位置，使静态时输出电压为零．
（1）当系统做匀加速运动时，试写出加速度a与电压表示数U的对应关系，以便重新刻制到电压表表盘，使它成为直接读加速度值的加速度计；
（2）为什么C点设置在电阻丝AB的中间？对电压表的零刻度在表盘上的位置应有什么要求？表盘的加速度刻度是否均匀？

Answer 1

（1）设敏感元件从平衡位置移动距离x，滑臂滑过的距离也为x．则有2kx=ma．滑臂滑过的距离为x时输出电压为：U=IR x ，其中 I= E R+r ，R x = R L x ．消去x，则得加速度a与输出电压U的关系...