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．現將裝置沿運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，傳感器a、b的示數均為10N． 某段時間內，傳感器a的示數為14N、b的示數為6.0N，則這段時間內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．

點評：傳感器的示數就是等于該側彈簧的彈力，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．