“加速度计”作为测定物体加速度的仪器，已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中，如图所示是“应变式加速度计”的原理图。支架A、B固定在待测系统上，滑

Question

“加速度计”作为测定物体加速度的仪器，已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中，如图所示是“应变式加速度计”的原理图。支架 A 、 B 固定在待测系统上，滑块穿在 A 、 B 间的水平光滑杆上，并用轻弹簧固接于支架 A 上，其下端的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿水平方向做变速运动，滑块相对于支架发生位移，并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出。
已知滑块质量为 m ，弹簧劲度系数为 k ，电源电动势为 E ，内电阻为 r ，滑动变阻器总阻值 R =4 r ，有效总长度为 L 。当待测系统静止时，滑动臂 P 位于滑动变阻器的中点，且1、2两接线柱输出的电压 U ₀ =0.4 E 。取 AB 方向为参考正方向。
（1）写出待测系统沿 AB 方向做变速运动的加速度 a 与 “1、2”两接线柱间的输出电压 U 间的关系式；
（2）确定该“加速度计”的测量范围。

Answer 1

（1） （2） (1)设待测系统沿 A → B 方向有加速度 a ，则滑块将左移 x ，满足 kx = ma ，此时 U 0 - U = ，而 R ′= 。故有  。（2）当待测系统静止时，滑动臂 P 位于滑动变阻器的中点，...