汽车的加速性能是汽车技术性能指标上的一个参考值，用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上作匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形车厢前、后壁上各安装一个压力传感器．用

Question

汽车的加速性能是汽车技术性能指标上的一个参考值，用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上作匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形车厢前、后壁上各安装一个压力传感器．用两根完全一样的轻质弹簧夹着一个质量为2.0kg的滑块，两轻质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显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上（弹簧与滑块均在水平方向，且滑块与水平面无摩擦），b在前，a在后，当汽车静止时，传感器a、b的示数均为10N．（g=10m/s²）

（1）若传感器a的示数为14N，b为6N，求此时汽车的加速度大小和方向．
（2）当汽车怎样运动时，传感器a的示数为零．

Answer 1

（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F_a-F_b=ma₁，
∴a₁=(14-6)/(2)=4m/s²
方向水平向右．
（2）传感器b的示数为零时，△F_b′=10N
则F_a′=F_a0+△F_b′=10N+10N=20N
对m应用牛顿第二定律得F_a′=ma
得a=(F′a)/(m)m/s²=10m/s²
加速度的方向向左．
答：（1）若传感器a的示数为14N，b为6N，求此时汽车的加速度4m/s²
方向水平向右．
（2）当汽车10m/s² 加速度的方向向左运动时，传感器a的示数为零