题目内容
用如图7所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度.该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器,用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块,滑块可无摩擦滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上,其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出.现将装置沿运动方向固定在汽车上,传感器b在前,传感器a在后.汽车静止时,传感器a、b的示数均为10 N.(取g=10 m/s2)![]()
图7
(1)若传感器a的示数为14 N,b的示数为6.0 N,求此时汽车的加速度大小和方向;
(2)当汽车以怎样的加速度运动时,传感器a的示数为零?
解析:(1)滑块受向右的弹力F1,向左的弹力F2,则F1-F2=ma1 ①
变形并代入数据
a1=
=
m/s2=4.0 m/s2 ②
方向向右或向前.
(2)根据题意可知,当左侧弹簧的弹力F1′=0时,由于a、b间距离不变,右侧弹簧的弹力F2′=20 N ③
F2′=ma2 ④
变形并代入数据得
a2=F2′/m=
m/s2=10 m/s2 ⑤
方向向左或向后.
答案:(1)4.0 m/s2 方向向右或向前
(2)10 m/s2 方向向左或向后
练习册系列答案
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某实验小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ.使用的器材有:带定滑轮的长木板、打点计时器、交流电源、木块、纸带、米尺、8个相同的钩码(质量已知)以及细线等.实验操作过程如下:

A.在水平桌面上按照图甲所示装置组装好实验器材;
B.使木块靠近打点计时器,接通电源,释放木块,打点计时器在纸带上打下一系列点,记下悬挂钩码的个数n;
C.将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端,更换纸带,重复步骤B;
D.测出每条纸带对应木块运动的加速度a,实验数据如下表所示.
①实验开始时,必须调节滑轮高度,保证 ;
②根据表中数据,在图乙的坐标纸中作出a-n图象;
③由图象求得动摩擦因数μ= (保留两位有效数字,g取10m/s2),还可求得的物理量是 (只需填写物理量名称).
A.在水平桌面上按照图甲所示装置组装好实验器材;
B.使木块靠近打点计时器,接通电源,释放木块,打点计时器在纸带上打下一系列点,记下悬挂钩码的个数n;
C.将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端,更换纸带,重复步骤B;
D.测出每条纸带对应木块运动的加速度a,实验数据如下表所示.
| 悬挂钩码的个数n | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 小车的加速度a/(m/s2) | 0.5 | 1.3 | 2.2 | 3.0 | 3.9 |
②根据表中数据,在图乙的坐标纸中作出a-n图象;
③由图象求得动摩擦因数μ=