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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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某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图.长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上.在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间,
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实验步骤如下:
①用游标卡尺测测最滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m;
②用直尺测量A、B之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2
③将滑块从A点静止释放.由光电计时器读出滑块的挡光时间t;
④重复步骤 ③数次,井求挡光时间的平均值manfen5.com 满分网
⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα;
⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤做出f一cosα关系曲线.
(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g)
①斜面倾角的余弦cosα=______
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(2)当小车相继通过相距16cm的两个光电门时,用时△t=0.2s,两个光电计时器上记录下的读数分别是2.00×10-2s和1.20×10-2s,则小车在这段距离中的平均加速度为    m/s2查看答案
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如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是( )
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甲乙两物相距S,它们同时同向运动,乙在前面做初速度为零,加速度为a1的匀加速运动,甲在后面做初速度为v,加速度为a2的匀加速运动,则( )
A.若a1=a2,它们只能相遇一次
B.若a1>a2,它们可能相遇二次
C.若a1>a2,它们只能相遇二次
D.若a1<a2,它们不能相遇
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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