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用如图7所示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,用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块,滑块可无摩擦滑动,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10 N.(取g=10 m/s2)

图7

(1)若传感器a的示数为14 N,b的示数为6.0 N,求此时汽车的加速度大小和方向;

(2)当汽车以怎样的加速度运动时,传感器a的示数为零?

解析:(1)滑块受向右的弹力F1,向左的弹力F2,则F1-F2=ma1                                ①

变形并代入数据

a1== m/s2=4.0 m/s2                                                                   ②

方向向右或向前.

(2)根据题意可知,当左侧弹簧的弹力F1′=0时,由于a、b间距离不变,右侧弹簧的弹力F2′=20 N                                                                   ③

F2′=ma2                                                                                                      ④

变形并代入数据得

a2=F2′/m= m/s2=10 m/s2                                                                             ⑤

方向向左或向后.

答案:(1)4.0 m/s2  方向向右或向前

(2)10 m/s2  方向向左或向后

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)①某同学用如图1所示的装置来探究机械能守恒定律:实验中,得到了甲、乙、丙三条实验纸带,如图2所示,则应选
甲
甲
纸带好.

在实验中若所用重物的质量为l.00kg,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图3所示,把第一个点记作0,另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A,B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm,70.18cm,77.76cm、85.73cm.
②根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于
7.62
7.62
J,动能的增加量等于
7.57
7.57
J(取三位有效数字).
③由以上的计算结果可看出,重物由O点运动到C点,重力势能的减少量
大
大
于动能的增加量,试简单阐述造成这一结果的两个理由
由于空气的阻力
由于空气的阻力
、
纸带与打点计时器之间有摩擦
纸带与打点计时器之间有摩擦
.
(2)用如图甲所示的装置,来验证碰撞过程中的动量守恒.图中PQ是斜槽,QR为水平槽.O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,A、B两球的质量之比mA:mB=3:1.先使A球从斜槽上固定位置G由静止释放,在水平地面的记录纸上留下落点痕迹,重复10次,得到10个落点.再把B球放在水平槽上的末端R处,让A球仍从位置G由静止释放,与B球碰撞,碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复10次.A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图乙所示,其中米尺的零点与O点对齐.

①碰撞后A球的水平射程应取
14.50
14.50
cm.
②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度.下面的实验条件中,可能不能使小球飞行的水平距离表示为水平速度的是
C
C
.
A.使A、B两小球的质量之比改变为5:1
B.升高固定点G的位置
C.使A、B两小球的直径之比改变为1:3
D.升高桌面的高度,即升高R点距地面的高度
③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为
1.01
1.01
.(结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)①在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零刻线对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图1,则单摆摆长是
 
m;某次实验测定40次全振动的时间如图中秒表所示,则单摆周期是
 
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②某同学用如图2所示的装置测定当地的重力加速度,纸带上的点为计时器的打点,计时器所用的电源为220V,50Hz的交流电,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为
 
 m/s2.当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因
 
.
(2)电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关.如图3所示,是研究它们关系的实验电路.为了便于进行实验和保护蓄电池,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作新电源(图中虚线框内部分).新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和,用r表示,电源的电动势用E表示.
①写出新电源的输出功率P跟E、r、R的关系式:
 
.
(安培表、伏特表看作理想电表).
②在实物图4中按电路图画出连线,组成实验电路.
③表中给出了6组实验数据,根据这些数据,在方格纸中画出P-R关系图线5.根据图线可知,新电源输出功率的最大值约是
 
W,当时对应的外电阻约是
 
.
U(V) 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
I(A) 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

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科目:高中物理 来源: 题型:

某实验小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ,提供的器材有:带定滑轮的长木板,打点计时器,交流电源,木块,纸带,米尺,8个质量均为20g的钩码以及细线等.实验操作过程如下:
A.长木板置于水平桌面上,带定滑轮的一端伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上并与电源连接,纸带穿过打点计时器并与木块相连,细线一端与木块相连,另一端跨过定滑轮挂上钩码,其余钩码都叠放在木块上;
B.使木块靠近打点计时器附近,接通电源,释放木块,打点计时器在纸带上打下一系列点,记下悬挂钩码的个数n;
C.将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端,更换纸带,重复实验操作B;
D.测出每条纸带对应木块运动的加速度a,实验数据如表所示.
(1)实验开始时,必须调节滑轮高度,保证
 
;
(2)根据表中数据,在图乙中作出a-n图象;由图线得到μ=
 
(取g=9.8m/s2),还可求的物理量是
 
(只需填写物理量名称).
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n 4 5 6 7 8
a/(m/s2) 0.50 1.30 2.20 3.00 3.90

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科目:高中物理 来源: 题型:

某实验小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ.使用的器材有:带定滑轮的长木板、打点计时器、交流电源、木块、纸带、米尺、8个相同的钩码(质量已知)以及细线等.实验操作过程如下:
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A.在水平桌面上按照图甲所示装置组装好实验器材;
B.使木块靠近打点计时器,接通电源,释放木块,打点计时器在纸带上打下一系列点,记下悬挂钩码的个数n;
C.将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端,更换纸带,重复步骤B;
D.测出每条纸带对应木块运动的加速度a,实验数据如下表所示.
悬挂钩码的个数n 4 5 6 7 8
小车的加速度a/(m/s2) 0.5 1.3 2.2 3.0 3.9
①实验开始时,必须调节滑轮高度,保证
 
;
②根据表中数据,在图乙的坐标纸中作出a-n图象;
③由图象求得动摩擦因数μ=
 
 (保留两位有效数字,g取10m/s2),还可求得的物理量是
 
(只需填写物理量名称).

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