题目内容
如图3-3-4所示,在地板光滑的小车上用两个量程为0—20 N,完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块m.在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10 N,当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为8 N,这时小车运动的加速度大小是( )
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图3-3-4
A.2 m/s2 B.4 m/s2 C.6 m/s2 D.8 m/s2
B
解析:
当小车做匀速直线运动时,甲、乙二弹簧测力计对物块的拉力大小相等(均为10 N)、方向相反,其分别独立地使物块产生大小为a=
=10 m/s2的加速度,但因其方向相反,故物体的合加速度为0.当弹簧测力计甲的示数变为8 N时,形变减小为Δx,而弹簧测力计乙形变必然增加Δx,此时弹簧测力计乙的示数为12 N,甲、乙两弹簧测力计对物块m的拉力会分别独立地使物块产生加速度,其中a甲=
=
=8 m/s2,方向向左;a乙=
=12 m/s2,方向向右.小车的加速度即为a甲和a乙的和加速度a合=a乙-a甲=4 m/s2,方向向右.也可以先求出甲、乙二弹簧测力计对物块的拉力的合力F合=F乙-F甲=4 N,方向向右,再由牛顿第二定律得:a合=
=4 m/s2,方向向右.
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