(15分)如图9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
◎ 题目
(15分)如图9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.现将该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.(g取10 m/s2) (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的示数恰好为零. |
◎ 答案
(1)4.0 m/s2,方向向右 (2)10 m/s2,方向向左 |
◎ 解析
(1)对滑块进行受力分析如图所示,依题意: 左侧弹簧对滑块的向右的推力 F1=14 N 右侧弹簧对滑块的向左的推力 F2=6.0 N 滑块所受合力产生加速度a1,根据牛顿第二定律有: F1-F2=ma1 解得:a1==m/s2=4.0 m/s2 a1与F1同方向,即向前(向右). (2)传感器a的读数恰为零,即左侧弹簧的弹力F1′=0.因两弹簧相同,左弹簧伸长多少,右弹簧就缩短多少,所以右弹簧的弹力变为F2′=20 N. 滑块所受合力产生加速度a2,由牛顿第二定律得 F合=F2′=ma2 解得:a2==-10 m/s2,负号表示方向向后(向左). |
◎ 知识点
专家分析,试题“(15分)如图9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…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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