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角速度計可測量飛機、航天器等的轉動角速度,其結構如圖所示.當系統OO′轉動時,元件A發生位移并輸出電壓信號,成為飛機、航天器等的制導系統的信號源.已知A的質量為m,彈簧的勁度系數為K、自然長度為L,電源的電動勢為E、內阻不計,滑動變阻器總長度為l,電阻分布均勻.系統靜止時P在B點,當系統以角速度轉動時,請導出輸出電壓U和的函數式.(要求:寫出每步理由及主要方程)

 

【解析】 設穩定狀態時,彈簧的伸長為x,物塊A在彈力Kx的作用下,做勻速圓周運動

 

因電阻分布均勻,所以阻值與長度成正比

 

根據歐姆定律

 

由以上三式解得

.

【答案】  

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

角速度計可測量飛機、航天器、潛艇的轉動角速度，其結構如圖所示．當系統繞OO′軸轉動時，元件A沿光滑桿發生位移并輸出電壓信號，成為飛機、衛星等的制導系統的信息源．已知A的質量為m，彈簧勁度系數為K，自然長度為L，電源電動勢為E，內阻不計：滑動變阻器總長度為L，電阻分布均勻．當系統靜止時P在B點；當系統在水平面內以角速度ω轉動時，試寫出輸出電壓U與ω的函數關系式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

角速度計可測量飛機、航天器、潛艇的轉動角速度，其結構如圖所示．當系統繞軸OO′轉動時，元件A發生位移并輸出相應的電壓信號，成為飛機、衛星等的制導系統的信息源．已知A的質量為m，彈簧的勁度系數為k、自然長度為l，電源的電動勢為E、內阻不計．滑動變阻器總長也為l，電阻分布均勻，系統靜止時P在B點，當系統以角速度ω轉動時，則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2003?順德區模擬）角速度計可測量飛機、航天器、潛艇的轉動角速度，其結構如圖所示，當系統繞OO′轉動時，元件A發生位移并輸出的電壓信號，成為飛機、衛星等的制導系統的信息源．已知A的質量為m，彈簧勁度系數為k、自然長度為L，電源電動勢為E、內阻不計，滑動變阻器總長度為L．電阻分布均勻，系統靜止時P在B點，當系統以角速度ω轉動時，輸出電壓U和ω的函數式為
mEω2
k-mω2
mEω2
k-mω2
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網角速度計可測量飛機、航天器、潛艇的轉動角速度，其結構如圖所示．當系統繞軸OO′轉動時，元件A發生移動并輸出相應的電壓信號，成為飛機、衛星等的制導系統的信息源．已知A的質量為m，彈簧的勁度系數為k、自然長度為l0，電源的電動勢為E、內阻不計．滑動變阻器總長為l，電阻分布均勻，系統靜止時P在B點，當系統以角速度ω轉動時，求：
（1）彈簧形變量x與ω的關系式；
（2）輸出電壓U與ω的函數式．

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