“加速度计”作为测定物体加速度的仪器,已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中,如图所示是“应变式加速度计”的原理图。支架
A、
B固定在待测系统上,滑块穿在
A、
B间的水平光滑杆上,并用轻弹簧固接于支架
A上,其下端的滑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,滑块相对于支架发生位移,并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出。
已知滑块质量为
m,弹簧劲度系数为
k,电源电动势为
E,内电阻为
r,滑动变阻器总阻值
R=4
r,有效总长度为
L。当待测系统静止时,滑动臂
P位于滑动变阻器的中点,且1、2两接线柱输出的电压
U0=0.4
E。取
AB方向为参考正方向。
(1)写出待测系统沿
AB方向做变速运动的加速度
a与 “1、2”两接线柱间的输出电压
U间的关系式;
(2)确定该“加速度计”的测量范围。