(1)若传感器b的示数为14 N,a的示数应该是多少?
(2)当汽车以什么样的加速度运动时,传感器b的示数为零?
(3)若传感器b的示数为-5 N,车的加速度大小和方向如何?
解析:(1)由题意知:Fa0=Fb0=kx0=10 N,
Fb=k(x0+Δx)=14 N,解得:ΔFb=kΔx=4 N
代入得:Fa=k(x0-Δx)=10 N-4 N=6 N.
(2)传感器b的示数为零时,ΔFb′ =10 N
则Fa′=Fa0+ΔFb′=10 N+10 N=20 N
对m应用牛顿第二定律得:Fa′=ma
得:a==m/s2=10 m/s2 加速度的方向向左.
(3)当Fb″=-5 N时,ΔFb″=15 N
则Fa″=Fa0+ΔFb″=10 N+15 N=25 N
m受到的合力大小为F′= Fa″+=25 N+5 N=30 N,
此时m的加速度为:
a′==m/s2=15 m/s2,加速度方向向左.