Question

如圖57為一種加速度儀的示意圖.質量為m的振子兩端連有勁度系數均為k的輕彈簧，電源的電動勢為E，不計內阻，滑動變阻器的總阻值為R，有效長度為L，系統靜止時滑動觸頭位于滑動變阻器正中，這時電壓表指針恰好在刻度盤正中.求：

圖5-7
（1）系統的加速度a（以向右為正）和電壓表讀數U的函數關系式.
（2）將電壓表刻度改為加速度刻度后，其刻度是均勻的還是不均勻的？為什么？
（3）若電壓表指針指在滿刻度的3/4位置，此時系統的加速度大小和方向如何？

Answer 1

（1）a=(E-2U) （2）均勻 理由略 （3）a=，方向向左

（1）設物體m向左移動x，則有2kx=ma，對滑動變阻器，滑片向左滑動x，由串聯分壓得，兩式聯立得：
加速度為：a=(E-2U).
（2）從上式看出，a與U是線性關系，所以刻度均勻.
（3）當U=時，代入得：a=，方向向左.