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如图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...

如图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.用两根相同的压缩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.(取g=10m/s2
(1)若传感器a的示数为14N、b的示数为6.0N,求此时汽车加速度的大小和方向.
(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.

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【解析】 (1)滑块在水平方向上受到的力为a、b两个弹簧施加的弹力,这两个弹力的合力提供加速度,根据牛顿第二定律列式求解. (2)a传感器的读数为零,即a侧弹簧的弹力为零,因两弹簧相同,a弹簧伸长多少,b弹簧就缩短多少.所以b弹簧的弹力变为20N,也就是滑块所受的合力为20N,由牛顿第二定律列方程求解. 【解析】 (1)对滑块在水平方向上受力分析,如右图所示,根据牛顿第二定律Fa-Fb=ma1, ∴= 方向水平向右. (2)根据题意,当左侧弹簧弹力Fa′=0时,右侧弹簧的弹力Fb′=20N, 根据牛顿第二定律,Fb′=ma2 代入数据得:,方向水平向左. 答:(1)若传感器a的示数为14N、b的示数为6.0N,此时汽车加速度的大小为4m/s2,方向水平向右. (2)汽车以方向向左、大小为10m/s2的加速运动时,传感器a的示数恰好为零.
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考点分析:
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(1)多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器.测电阻前要使红、黑表笔相接,调节调零电阻,使表头指示电流 (选填“为零”、“满偏”)使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置分别如图中a、b所示.若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于a,则被测电阻的阻值是______Ω.若选择开关处在“直流电压2.5V”档时指针位于b,则被测电压是______V;
(2)为测定某电池的电动势E和内阻r,某同学利用如图甲所示的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计;R为电阻箱,R为保护电阻.
①.按照图甲所示的电路图,完成图乙的实物电路连接.
②.该同学接好电路后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,然后作出了有关物理量的线性图象(如图丙),根据线性图象可得电源的电动势E=______
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①试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出砝码质量M与弹簧总长L之间的函数关系图线.
砝码质量M(g)306090120150
弹簧总长X(cm)6.007.158.349.4810.6411.79
②上一问所得图线的物理意义是______
③该弹簧的劲度k为______N/m
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A.小球在水平方向一直做匀速直线运动
B.若场强大小等于manfen5.com 满分网,则小球经过每一电场区的时间均相同
C.若场强大小等于manfen5.com 满分网,则小球经过每一无电场区的时间均相同
D.无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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