“加速度计”作为测定运动物体加速度的仪器，已被广泛应用，图甲所示为应变式加速度计的原理图：...

（18分）“加速度计”作为测定运动物体加速度的仪器，已被广泛应用，图甲所示为应变式加速度计的原理图：支架AB固定在待测系统上，滑块穿在AB之间的水平光滑杆上，并用轻弹簧连接在A端，其下端有一活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，滑块相对于支架将发生位移，并通过电路转换成电信号从电压表输出．已知电压表量程为8V，滑块质量m=0．1kg，弹簧劲度系数k=20N／m，电源电动势E=10V，内阻不计，滑动变阻器总电阻值R=40Ω，有效总长度l=8cm．当待测系统静上时，滑动触头P位于变阻器R的中点，取A→B方向为速度正方向。

（1）确定该加速度计测量加速度的范围。

（2）为保证电压表能正常使用，图甲电路中电阻R₀至少应为多大?

（3）根据R₀的最小值，写出待测系统沿A→B做变速运动时，电压表输出电压U_V与加速度a的关系式．

（4）根据R₀的最小值，将电压表盘上的电压刻度改成适当的加速度刻度，将对应的加速度值填入图乙中电压表盘的小圆内。

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“加速度计”作为测定运动物体加速度的仪器，已被广泛应用，图甲所示为应变式加速度计的原理图：支架AB固定在待测系统上，滑块穿在AB之间的水平光滑杆上，并用轻弹簧连接在A端，其下端有一活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，滑块相对于支架将发生位移，并通过电路转换成电信号从电压表输出。已知电压表量程为8V，滑块质量m=0．1kg，弹簧劲度系数k=20N／m，电源电动势E=10V，内阻不计，滑动变阻器总电阻值R=40Ω，有效总长度l=8cm．当待测系统静上时，滑动触头P位于变阻器R的中点，取A→B方向为速度正方向．

（1）确定该加速度计测量加速度的范围．

（2）为保证电压表能正常使用，图甲电路中电阻R0至少应为多大?

（3）根据R0的最小值，写出待测系统沿A→B做变速运动时，电压表输出电压UV与加速度a的关系式．

（4）根据R0的最小值，将电压表盘上的电压刻度改成适当的加速度刻度，将对应的加速度值填入图乙中电压表盘的小圆内．

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(14分)加速度计是测定物体加速度的仪器，现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇制导系统的信息源，如图9所示为应变式加速度计，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由两根相同的弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器上无摩擦水平滑动，当系统加速时敏感元件发生位移，并转换成电信号输出．已知敏感元件的质量为m，每根弹簧的劲度系数为k，电源的电动势为ε且内阻不计，滑动变阻器的总阻值为R，且总电阻有效长度为L．静态时，两弹簧恰好为原长，滑动变阻器的滑动触头位于正中间，并且此时加速度计的输出电压为零．

（1）假定待测系统的加速度大小为a，方向向左，求敏感元件发生的位移？

（2）求用输出信号的电压U来表示待测系统加速度a的表达式？

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图示是“加速度计”的原理图．水平支架A、B固定在待测物体上，小球穿在A、B间的水平光滑金属杆上，将轻质弹簧一端固接于支架A上，另一端与小球相连，其下的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动．随着系统沿AB方向做变速运动，滑块在支架上相对AB中点发生位移，并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出．已知小球的质量为m， 弹簧的劲度系数为k， 电源电动势为E， 内阻为R， 滑动变阻器总阻值R=4R， 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，取A→B方向为正方向．

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(1)请写出待测物体沿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”能测量的最大值．

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