Question

钱学森被誉为中国导弹之父，“导弹”这个词也是他的创作．导弹制导方式很多，惯性制导系统是其中的一种，该系统的重要元件之一是加速度计，如图所示．沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的绝缘滑块，分别与劲度系数均为k的轻弹簧相连，两弹簧另一端与固定壁相连．当弹簧为原长时，固定在滑块上的滑片停在滑动变阻器（电阻总长为L）正中央，M、N两端输入电压为U₀，输出电压U_PQ=0．系统加速时滑块移动，滑片随之在变阻器上自由滑动，U_PQ相应改变，然后通过控制系统进行制导．设某段时间导弹沿水平方向运动，滑片向右移动，UPQ=

1

3

U0，则这段时间导弹的加速度（　　）

• A、方向向右，大小为

  kL

  3m

• B、方向向左，大小为

  kL

  3m

• C、方向向右，大小为

  2kL

  3m

• D、方向向左，大小为

  2kL

  3m

Answer 1

分析：导弹的速度与惯性制导系统的速度总是相等，故加速度也相同，对滑块受力分析后可以求出合力，再根据牛顿第二定律求加速度．

解答：解：滑片向右移动，且UPQ=

1

3

U0，则滑块向右移动的位移为

L

3

，
小物体受到左侧弹簧的向左的弹力，大小为

kL

3

，同时小物体还受到右侧弹簧的向左的弹力，大小也为

kL

3

，
故合力为F=

2kL

3

，方向水平向左
根据牛顿第二定律
a=

F

m

=

2kL

3m

，方向水平向左
故选D

点评：本题关键求出合力，再根据牛顿第二定律求解加速度的大小和方向．