题目内容

如图,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块,木箱的上表面和下表面都装有压力传感器.木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上,此时上表面压力传感器的读数为12.0N,下表面压力传感器的读数为20.0N.若在某一段时间内,上表面传感器的读数变成8.0N,则在此段时间内,木箱的加速度为( )

A.1.5m/s2
B.5.0m/s2
C.10.0m/s2
D.无法确定
【答案】分析:木箱静止时,对弹簧和木块整体进行受力分析,根据平衡条件得到木块和弹簧的总重力,再对物体受力分析,求出弹簧的弹力;当上表面传感器的读数变成8.0N时,弹簧弹力不变,再次对物体受力分析,然后根据牛顿第二定律列式求解加速度.
解答:解:木箱静止时,对弹簧和木块整体进行受力分析,受重力、上方传感器向下的压力F1,下方传感器向上的支持力N1,根据平衡条件,有:解得G=20-12=8N;
弹簧重力不计,故物体重力为8N;
对物体受力分析,受重力、弹簧的支持力N2和上方传感器向下的压力F2,根据平衡条件,有G+F1=N2,解得N2=20N;
上表面传感器的读数变成8.0N,弹簧弹力不变,仍为12N,根据牛顿第二定律,有N2-G-F2=ma,解得
故选B.
点评:本题关键抓住弹簧弹力与行变量成正比,是不变的,同时要明确弹簧对下方传感器的压力与弹簧对物体的支持力相等.
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