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角速度计可测量航天器自转的角速度ω，其结构如图所示．当系统绕OO′转动时，元件A在光滑杆上发生滑动，并输出电压信号成为航天器的制导信号源．已知A质量为m，弹簧的劲度系数为
网友投稿 2022-09-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
角速度计可测量航天器自转的角速度ω，其结构如图所示．当系统绕OO′转动时，元件A在光滑杆上发生滑动，并输出电压信号成为航天器的制导信号源．已知A质量为m，弹簧的劲度系数为k，原长为L
0
，电源电动势为E，内阻不计．滑动变阻器总长为L，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器滑动头P在中点，与固定接点Q正对，当系统以角速度ω转动时，求：
（1）弹簧形变量x与ω的关系式；
（2）电压表的示数U与角速度ω的函数关系．
◎ 答案
（1）设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x，则
对元件A，根据牛顿第二定律得
F
n
=ma=mω
2
R，
F
n
=kx=mω
2
（L
0
+x），
即x=
mω
2
L
0
k-
mω
2
（2）根据题意可知：电压表的示数U=
xE
L
=
mω
2
L
0
E
L(k-
mω
2
)
所以电压表的示数U与角速度ω的函数关系为U=
mω
2
L
0
E
L(k-
mω
2
)
．
答：（1）弹簧形变量x与ω的关系式为x=
mω
2
L
0
k-
mω
2
；
（2）电压表的示数U与角速度ω的函数关系为U=
mω
2
L
0
E
L(k-
mω
2
)
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“角速度计可测量航天器自转的角速度ω，其结构如图所示．当系统绕OO′转动时，元件A在光滑杆上发生滑动，并输出电压信号成为航天器的制导信号源．已知A质量为m，弹簧的劲度系数为…”主要考查了你对 【向心力】，【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202209/260781.html
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