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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 物理
  • 题型 综合题
  • 难度 中等
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使用“弹簧式角速度测量仪”可以测量运动装置自转时角速度的大小,其结构示意图如图所示.将测量仪固定在待测装置上,当装置绕竖直固定轴转动时,与轻弹簧相连的小球A可在光滑绝缘细杆BC上滑动,同时带动连接在A上的滑动变阻器动触片P在与BC平行的电阻丝MN上滑动,使得电压表V的示数随装置转动的角速度发生变化,据此可测出待测装置的角速度的大小.

  已知:小球A的质量为m;弹簧的劲度系数为k,原长为;电阻丝MN粗细均匀,长度为L,阻值为R;电压表V通过两根导线,分别接在电阻丝MN的中点Q和动触片P上;电阻线MN接在电压为U的直流稳压电源上.闭合电键S,测量仪则可工作.
  若:不计导线、动触片P的电阻,以及导线对动触片P的影响,忽略动触片P与电阻丝MN之间的摩擦,电压表视为理想表.装置静止时,动触片PQ点重合.
  (1)试推导:待测装置自转的角速度与电压表V的示数之间的关系式.
  (2)用该测量仪测量某装置自转角速度的最大值是多少?
 

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使用弹簧式角速度测量仪可以测量运动装置自转时角速度的大小,其