题目内容
如图A-3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2.0kg的滑块,滑块可以无摩擦滑动,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10N.(g取10m/s2)
(1)若传感器a的示数为14N,b的示数为6.0N,则此时汽车加速度的大小为_____;方向____.(2)当汽车以_____加速度运动时,传感器a的示数为零.
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(1)a=4m/s2,方向向右;(2)10m/s2.
解:(1)当传感器a的示数为14N、b的示数为6.0N时,说明左端弹簧的压力增大,右端弹簧的压力减小,以滑块为研究对象在水平方向上运用牛顿第二定律,(F1-F2)=ma,所以(14-6)=2a,a=4m/s2,方向向右.
(2)设加速度为a′时,传感器a的示数为0,则左端弹簧的弹力为0.以滑块为研究对象,运用牛顿第二定律,(0+10)=ma′,所以a′=10m/s2,方向向左.
【试题分析】
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