Question

下圖為一直線運(yùn)動(dòng)加速度測量儀的原理示意圖，可以測量物體沿水平方向運(yùn)動(dòng)的加速度。A為一 “U”型底座，其內(nèi)部放置一絕緣滑塊B; B的兩側(cè)各有一彈簧，它們分別固連在A的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁上；滑塊B還與一阻值均勻的碳膜電阻CD的滑動(dòng)頭相連（B與A之間的摩擦及滑動(dòng)頭與碳膜間的摩擦均忽略不計(jì))。電阻CD及其滑動(dòng)頭與另外的電路相連（圖中未畫出）。

工作時(shí)將底座A固定在被測物體上，使彈簧及電阻CD均與物體的運(yùn)動(dòng)方向平行。當(dāng)被測物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊B將在彈簧的作用下，以同樣的加速度運(yùn)動(dòng)。通過電路中儀表的讀數(shù)，可以得知加速度的大小。

已知滑塊B的質(zhì)量為0.60kg,兩彈簧的勁度系數(shù)均為2.0Xl0²N/m,碳膜電阻CD的全長為9.0cm,被測物體可能達(dá)到的最大加速度為20m/s² (此時(shí)彈簧仍為彈性形變）；另有一電動(dòng)勢為9.0V、內(nèi)阻可忽略不計(jì)的直流電源，一理想指針式直流電壓表及開關(guān)、導(dǎo)線。
設(shè)計(jì)一電路，用電路中電壓表的示值反映加速度的大小。

要求：①當(dāng)加速度為零時(shí)，電壓表指針在表盤中央，且此時(shí)兩彈簧均處于自然狀態(tài)；②當(dāng)物體向左以可能達(dá)到的最大加速度加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)為滿量程；③當(dāng)物體向右以可能達(dá)到的最大加速度加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓指針指在最左端電壓示數(shù)為零的位置。（所給的電壓表可以滿足要求。）

(1) 完成電路原理圖。

(2) 完成下列填空：（不要求有效數(shù)字）

①所給的電壓表量程為_________V;

②當(dāng)加速度為零時(shí)，應(yīng)將滑動(dòng)頭調(diào)在距電阻的C端______cm處；

③當(dāng)物體向左做減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為lOm/s²時(shí)，電壓表示數(shù)為_________V。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

（1）（2分）

（2）6v （2分），3cm（2分），1.5v （2分）。