Question

．(15分)如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運動的加速度．該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個由力敏電阻組成的壓力傳感器．用兩根相同的輕彈簧夾著一個質(zhì)量為2.0 kg的滑塊，滑塊可無摩擦滑動，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出．現(xiàn)將該裝置沿運動方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后，汽車靜止時，傳感器a、b的示數(shù)均為10N．(g取10 m/s²)

(1)若傳感器a的示數(shù)為14 N、b的示數(shù)為6.0N，求此時汽車的加速度大小和方向．

(2)當汽車以怎樣的加速度運動時，傳感器a的示數(shù)恰好為零．

 

 

 

 

Answer 1

 

(1)4.0 m/s²，方向向右　(2)10 m/s²，方向向左

 

 解析:

．解析：(1)對滑塊進行受力分析如圖所示，依題意：

左側(cè)彈簧對滑塊的向右的推力

F₁＝14 N

右側(cè)彈簧對滑塊的向左的推力

F₂＝6.0 N

滑塊所受合力產(chǎn)生加速度a₁，根據(jù)牛頓第二定律有：

F₁－F₂＝ma₁