Question

如圖，木箱內有一豎直放置的彈簧，彈簧上方有一物塊，木箱的上表面和下表面都裝有壓力傳感器．木箱靜止時彈簧處于壓縮狀態且物塊壓在箱頂上，此時上表面壓力傳感器的讀數為12.0N，下表面壓力傳感器的讀數為20.0N．若在某一段時間內，上表面傳感器的讀數變成8.0N，則在此段時間內，木箱的加速度為（ ）

A．1.5m/s²
B．5.0m/s²
C．10.0m/s²
D．無法確定

Answer 1

【答案】分析：木箱靜止時，對彈簧和木塊整體進行受力分析，根據平衡條件得到木塊和彈簧的總重力，再對物體受力分析，求出彈簧的彈力；當上表面傳感器的讀數變成8.0N時，彈簧彈力不變，再次對物體受力分析，然后根據牛頓第二定律列式求解加速度．
解答：解：木箱靜止時，對彈簧和木塊整體進行受力分析，受重力、上方傳感器向下的壓力F₁，下方傳感器向上的支持力N₁，根據平衡條件，有：解得G=20-12=8N；
彈簧重力不計，故物體重力為8N；
對物體受力分析，受重力、彈簧的支持力N₂和上方傳感器向下的壓力F₂，根據平衡條件，有G+F₁=N₂，解得N₂=20N；
上表面傳感器的讀數變成8.0N，彈簧彈力不變，仍為12N，根據牛頓第二定律，有N₂-G-F₂=ma，解得
故選B．
點評：本題關鍵抓住彈簧彈力與行變量成正比，是不變的，同時要明確彈簧對下方傳感器的壓力與彈簧對物體的支持力相等．