Question

（10分）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壓力傳感器，用兩根相同的輕彈簧夾著一個質量為2.0 kg的滑塊，滑塊可在箱底無摩擦滑動，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10.0 N．求：

（1）若傳感器A的示數為14.0 N，B的示數為6.0 N，汽車的加速度大小和方向?

（2）當汽車以怎樣的加速度運動時，傳感器A的示數為零?

Answer 1

（1）設汽車的加速度為a₁，由牛頓第二定律

F_A F_B=ma₁??????????????????????? ①

a₁=4 m/s²???????????????????????? ②

方向向右.???????????????????????? ③

（2）由于兩根輕彈簧是相同的，當傳感在A的示數為零時，則

N???????????????????????? ④

設汽車的加速度為a₂，則

???????????????????????? ⑤

汽車加速度m/s²?????????????????? ⑥

方向向左。??????????????????????? ⑦

即汽車加速度向左、大小為10 m /s ²時傳感器A的示數為零。

評分標準：本題共10分，其中①④⑤式各2分，②③⑥⑦式各1分。