题目内容
如图所示的装置可以测量飞行器在竖直方向上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的上、下壁上各安装一个可以测力的传感器，分别连接两根劲度系数相同（可拉伸可压缩）的轻弹簧的一端，弹簧的另一端都固定在一个滑块上，滑块套在光滑竖直杆上．现将该装置固定在一飞行器上，传感器P在上，传感器Q在下．飞行器在地面静止时，传感器P、Q显示的弹力大小均为10N．（地面处的g=10m/s2）求：（1）滑块的质量．
（2）当飞行器竖直向上加速飞到离地面
| R | 4 |
（3）若在此高度处传感器P显示的弹力大小为F'=10N，此时飞行器的加速度是多大？
分析：（1）关键滑块静止时两弹簧的示数均为10N进行判断，若两力均竖直向下，重力也竖直向下，所以滑块不可能受力平衡；若弹力一个竖直向下，另一个竖直向上，而重力竖直向下，则此时滑块受力一定不平衡；所以两弹力只能竖直向上与竖直向下的重力平衡．
（2）根据万有引力等于重力列出等式进行比较．
（3）由于两弹力只能竖直向上，所以上面的弹簧被拉长，下面的弹簧被压缩，传感器P显示的拉力大小为20N，下面的弹簧向上的弹力也为20N，由牛顿第二定律进行求解．
（2）根据万有引力等于重力列出等式进行比较．
（3）由于两弹力只能竖直向上，所以上面的弹簧被拉长，下面的弹簧被压缩，传感器P显示的拉力大小为20N，下面的弹簧向上的弹力也为20N，由牛顿第二定律进行求解．
解答：解：（1）两弹力弹力竖直向上，与竖直向下的重力平衡，
得：2F=mg
解得：m=2kg；
（2）根据万有引力等于重力列出等式：
mg′=
mg=
解之得：g′=
g=6.4m/s2；
（3）由于两弹力只能竖直向上，所以上面的弹簧被拉长，下面的弹簧被压缩，传感器P显示的拉力大小为20N，下面的弹簧向上的弹力也为20N，
由牛顿第二定律得：2F′-mg′=ma，
解得：a=
=13.6m/s2
答：（1）滑块的质量是2kg．
（2）当飞行器竖直向上飞到离地面
高处，此处的重力加速度为6.4m/s2．
（3）若在此高度处传感器P显示的弹力大小为F′=20N，此时飞行器的加速度是13.6m/s2．
得：2F=mg
解得：m=2kg；
（2）根据万有引力等于重力列出等式：
mg′=
| GMm | ||
(R+
|
mg=
| GMm |
| R2 |
解之得：g′=
| R2 | ||
(R+
|
（3）由于两弹力只能竖直向上，所以上面的弹簧被拉长，下面的弹簧被压缩，传感器P显示的拉力大小为20N，下面的弹簧向上的弹力也为20N，
由牛顿第二定律得：2F′-mg′=ma，
解得：a=
| 2F′-mg′ |
| m |
答：（1）滑块的质量是2kg．
（2）当飞行器竖直向上飞到离地面
| R |
| 4 |
（3）若在此高度处传感器P显示的弹力大小为F′=20N，此时飞行器的加速度是13.6m/s2．
点评：解决本题的关键正确地进行受力分析判断出弹簧的弹力方向，结合牛顿第二定律解决问题．
练习册系列答案
习题精选系列答案
相关题目
用如图所示的装置可以测量物体与桌面间的动摩擦因数．物体A放在带滑轮的水平长板上，用跨过滑轮（滑轮的大小可不计）的细线将A与另一个物体B相连．开始时B离地面高度为h，A离长板右端距离也为h，从静止释放B后，B会带动A做加速运动，当B落地时A正好离开长木板，最后A也落地（A在空中运动时细线始终处于松弛状态，A、B落地后均不会反弹）．已测得A、B的质量相等，h为已知，手边只有刻度尺一个测量工具．
（2008?宁波模拟）如图所示的装置可以测量飞行器在竖直方向上做匀加速直线运动的加速度，该装置是在矩形箱子的上、下壁上各安装一个可以测力的传感器，分别连接两根劲度系数相同（可拉伸可压缩）的轻弹簧的一端，弹簧的另一端都固定在一个滑块上，滑块套在光滑竖直杆上，现将该装置固定在一飞行器上，传感器P在上，传感器Q在下．飞行器在地面静止时，传感器P、Q显示的弹力大小均为10N．求：
如图所示的装置可以测量飞行器在竖直方向上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的上、下壁上各安装一个可以测力的传感器，分别连接两根劲度系数相同（可拉伸可压缩）的轻弹簧的一端，弹簧的另一端都固定在一个滑块上，滑块套在光滑竖直杆上．现将该装置固定在一飞行器上，传感器P在上，传感器Q在下．飞行器在地面静止时，传感器P、Q显示的弹力大小均为10N．求：
（3）快中子增殖反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239（92239U）很不稳定，经过
用如图所示的装置可以测定棱镜的折射率，其中ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的两个锐角α和β都是已知的，紧贴直角边AC的是一块平面镜，将束光线SO入射到棱镜的AB面上，适当调整SO的入射方向，使从AB面出射的光线与入射光线SO恰好重合，在这种情况下，仅需要测出一个物理量