Question

用如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動的加速度．該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個由力敏電阻組成的壓力傳感器．用兩根相同的輕彈簧夾著一個質(zhì)量為2.0kg的滑塊，滑塊可無摩擦滑動，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出．現(xiàn)將裝置沿運(yùn)動方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后．汽車靜止時(shí)，傳感器a、b的示數(shù)均為10N． 某段時(shí)間內(nèi)，傳感器a的示數(shù)為14N、b的示數(shù)為6.0N，則這段時(shí)間內(nèi)汽車的加速度大小和方向是（　　）

A．4m/s²，向后

B．4m/s²，向前

C．10m/s²，向后

D．10m/s²，向前

Answer 1

分析：滑塊在水平方向上受到的力為a、b兩個彈簧施加的彈力，這兩個彈力的合力提供加速度，根據(jù)牛頓第二定律列式求解．

解答：解：對滑塊在水平方向上受力分析，如右圖所示，
根據(jù)牛頓第二定律F_a-F_b=ma₁，
∴a₁=

Fa-Fb

m

=

14-6

2

=4m/s²
方向水平向右．
故選B．

點(diǎn)評：傳感器的示數(shù)就是等于該側(cè)彈簧的彈力，也等于彈簧施加給滑塊的彈力，對滑塊受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律解題；此題要注意彈簧對壓力傳感器是壓力，故處于壓縮狀態(tài)．