Question

如图甲所示为加速度计的原理图：支架AB固定在待测系统上，滑块穿在AB之间的水平光滑杆上，并用轻弹簧连接在A端，其下端有一活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，滑块相对于支架将发生位移，并通过电路转换成电信号从电压表输出。已知电压表量程为8V，滑块质量m=0.1kg，弹簧劲度系数k=20N／m，电源电动势E=10V，内阻不计，滑动变阻器总电阻值R=40Ω，有效总长度l=8cm．当待测系统静止时，滑动触头P位于变阻器R的中点，取A→B方向为正方向。

（1）该加速度计能测量的最大加速度为            m/s²。
（2）为保证电压表能正常使用，图甲电路中电阻R₀至少       Ω。
（3）根据R₀的最小值，将电压表盘上的电压刻度改成适当的加速度刻度，如图乙，电压4V对应加速度为            ，电压6V对应加速度为            （要求用正负号表示加速度方向）。

Answer 1

（1） 8  （2）10 （3）   0   -4m/s²

试题分析：（1）弹簧形变量在允许范围内的最大值为4cm，由和可得加速度最大为
（2）电压表电压不能超过8V，最大值，则至少为10Ω。
（3）当电压表示数为4V是，,滑片指在滑动变阻器中间，加速度为0；电压为6V，滑动变阻器从中间向右滑了，有向左的加速度，由和可得大小为，因此电压6V对应加速度为
点评：中等难度。串联电路电压比等于电阻比。