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′轴转动时，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

题文

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′轴转动时，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L₀，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：



⑴弹簧形变量x与ω的关系式；
⑵电压表的示数U与角速度ω的函数关系。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）mω²L₀／(k－mω²)（2）mω²L₀E／L(k－mω²)

解析

⑴由题意知，系统以角速度ω转动时，所需向心力由弹簧弹力提供，据牛顿第二定律，有
kx＝mω²（L₀＋x）                                                                                  （5分）
即x＝mω²L₀／(k－mω²)                                                                         （5分）
⑵电压表示数 U＝xE／L＝mω²L₀E／L(k－mω²)                                                      （5分）

考点

据考高分专家说，试题“角速度计可测量航天器自转的角速度ω，其结.....”主要考查你对 [受力分析 ]考点的理解。

受力分析

受力分析：

1、物体受力分析的方法
①方法：整体法、隔离法。
②选择：所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法，不必考虑内力的作用；当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法，这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。
2、受力分析的顺序：先重力，再接触力，最后分析其他外力。
3、受力分析时应注意的问题
①分析物体受力时，只分析周围物体对研究对象所施加的力；
②受力分析时，不要多力或漏力，注意确定每个力的实力物体和受力物体，在力的合成和分解中，不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力；
③如果一个力的方向难以确定，可用假设法分析；
④物体的受力情况会随运动状态的改变而改变，必要时根据学过的知识通过计算确定；
⑤受力分析外部作用看整体，互相作用要隔离。