惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中,这个系统的重要元件是加速度计.加速度计的构造和原理的示意图如图示,沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为m的滑块,滑块的两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连,两弹簧的另一端与固定壁相连.滑块原来静止,弹簧处于自然长度.滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导.设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离O点的距离为S,则这段时间内导弹的加速度( )A. 方向向左,大小为ks/mB. 方向向右,大小为ks/mC. 方向向左,大小为2ks/mD. 方向向右,大小为2ks/m
问题描述:
惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中,这个系统的重要元件是加速度计.加速度计的构造和原理的示意图如图示,沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为m的滑块,滑块的两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连,两弹簧的另一端与固定壁相连.滑块原来静止,弹簧处于自然长度.滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导.设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离O点的距离为S,则这段时间内导弹的加速度( )
A. 方向向左,大小为ks/m
B. 方向向右,大小为ks/m
C. 方向向左,大小为2ks/m
D. 方向向右,大小为2ks/m
答
小物体受到左侧弹簧的向右的弹力,大小为ks,同时小物体还受到右侧弹簧的向右的弹力,大小也为ks,故合力为
F=2ks,方向水平向右
根据牛顿第二定律
a=
=F m
2ks m
方向水平向右
故选D.
答案解析: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,对小物体受力分析后可以求出合力,再根据牛顿第二定律求加速度.
考试点:牛顿第二定律;胡克定律.
知识点: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.