Question

如圖所示的裝置可以測量小車在水平路面上做勻變速直線運動的加速度．該裝置是在車箱前、后壁各安裝一個壓力傳感器a和b，中間用兩根相同的輕質彈簧壓著一個質量為2.0kg的滑塊，滑塊可無摩擦滑動．小車靜止時，傳感器a、b的讀數均為10N．若當傳感器b的讀數為8N時，小車運動加速度的方向是

 

（填“向左”或“向右”），加速度大小為

 

m/s²．

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：根據胡克定律公式F=kx可知，△F=k?△x，由于兩個彈簧相同，行變量的變化量相同，故彈力變化量相同；
當壓力傳感器b的讀數為8N時，a傳感器讀數一定是12N，故合力為12-8=4N，水平向右，根據牛頓第二定律，有：
a=

F

m

=

4

2

m/s2=2m/s2，向右；
故答案為：向右，2m/s²．

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；此題要注意彈簧的彈力變化量跟縮短量的變化量成正比．