Question

如图57为一种加速度仪的示意图.质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧，电源的电动势为E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中.求：

图5-7
（1）系统的加速度a（以向右为正）和电压表读数U的函数关系式.
（2）将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的还是不均匀的？为什么？
（3）若电压表指针指在满刻度的3/4位置，此时系统的加速度大小和方向如何？

Answer 1

（1）a=(E-2U) （2）均匀 理由略 （3）a=，方向向左

（1）设物体m向左移动x，则有2kx=ma，对滑动变阻器，滑片向左滑动x，由串联分压得，两式联立得：
加速度为：a=(E-2U).
（2）从上式看出，a与U是线性关系，所以刻度均匀.
（3）当U=时，代入得：a=，方向向左.