a1与F1同方向,即向前(向右)。
(2)传感器a的读数恰为零,即左侧弹簧的弹力F1′=0,因两弹簧相同,左侧弹簧伸长多少,右侧弹簧就缩短多少,所以右侧弹簧的弹力变为F2′=20 N。滑块所受合力产生加速度,由牛顿第二定律得F合=F2′=ma2,
得a2==-10 m/s2,负号表示方向向后(向左)。
[答案] (1)4.0 m/s2 向右 (2)以方向向左大小为10 m/s2的加速度运动
力传感器是一种测量力的大小的工具。此类题常与牛顿第二定律、运动学的内容综合。当只知道加速度的大小和方向,不知道物体的运动方向时,物体的运动情况有两种可能,即沿某一方向的匀加速或相反方向的匀减速,不要漏掉其中一种。
1.[多选]下列关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是( )
A.应变片是由导体材料制成
B.当应变片的表面拉伸时,其电阻变大;反之,变小
C.传感器输出的是应变片上的电压
D.外力越大,输出的电压值也越大
解析:选BD 应变片多用半导体材料制成,故选项A错误。当应变片拉伸时,其电阻变大,选项B正确。传感器输出的是上、下两应变片上的电压差值,并且随着外力的增大,输出的电压差值越大,故选项C错误,选项D正确。
2.如图所示为某种电子秤的原理示意图,AB为一均匀的滑线电阻,阻值为R,长度为L,两边分别有P1、P2两个滑动头,P1可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动。弹簧处于原长时,P1刚好指着A端,P1与托盘固定相连。若P1、P2间出现电压时,该电压经过放大,通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小。已知弹簧的劲度系数为k,托盘自身质量为m0,电源电动势为E,内阻不计,当地的重力加速度为g。求:
(1)托盘上未放物体时,在托盘自身重力作用下,P1与A端的距离x1。
(2)托盘上放有质量为m的物体时,P1与A端的距离x2。
(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点,其方法是:调节P2,使P2离A端的距离也