Question

加速度传感器如图甲所示。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比。工作时将框架固定在被测物体上，使弹簧及电阻R均与物体的运动方向平行。当被测物体加速运动时，滑块将在弹簧的作用下，以同样的加速度运动。通过电路中电压表的读数，可以得知加速度的大小。电压表为指针式直流电压表（可视为理想电压表）。

（1）电压表零刻度在表盘中央（即可显示正负电压），当P端的电势高于Q端时，指针向零点左侧偏转。当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向零点__________（填“左”、“右”）侧偏转。

（2）若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则表盘的刻度__________（填“均匀”、“非均匀”）分布。

（3）电压表是由灵敏电流计改装而成的，灵敏电流计表盘如图乙所示。当被测物体具有图示方向大小为1m/s²的加速度时，滑动片4从MN的中央向某侧平移的距离为MN总长的1/6且滑动片4在M或N端时，灵敏电流计示数最大。若将灵敏电流计的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则灵敏电流计表盘上－30刻线处对应的加速度为__________。

Answer

（1）右 （2）均匀 （3）－3m/s2

【解析】

试题分析：（1）当物体具有图示方向的加速度a时，滑块左移，滑动端与M之前的电阻减小，故P点电势降低，故P端的电势低于Q端，则指针右偏；

（2）设加速度为a时，电压表的读数为U，则：2kx=ma

又

联立解得：

由于U与a成正比，所以表盘的刻度应均匀

（3）由可知，当a=1m/s2时，x=L/6，则此时U=Um/3，则当U=Um时，a=3m/s2，即灵敏电流计表盘上－30刻线处对应的加速度为-3m/s2

考点：牛顿第二定律；欧姆定律

【名师点睛】本题中应变式加速度计体现了一种重要的实验设计思想--转换思想，即把难以直接测量的力学量转换为容易测量的电学量．这类题目是力与电综合题，关键要寻找力电联系的桥梁。