角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示．当系统绕轴OO′转动时，元件A发生移动并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源．已知A的质量为

Question

角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示．当系统绕轴OO′转动时，元件A发生移动并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l₀，电源的电动势为E、内阻不计．滑动变阻器总长为l，电阻分布均匀，系统静止时P在B点，当系统以角速度ω转动时，求：
（1）弹簧形变量x与ω的关系式；
（2）输出电压U与ω的函数式．

Answer 1

（1）设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件A，根据牛顿第二定律得：Fn=ma=mω2R，Fn=kx=mω2（L0+x），即x=mω2l0k−mω2（2）根据题意可知：电压表的示数为：U=xEl=mω2l0El(k−mω2)所...