【单元练】(人教版)成都高中物理选修2第五章【传感器】知识点复习(答案解析)

一、选择题
1．常用的计算机键盘就是一种传感器。

如图所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器。

当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号。

这种计算机键盘使用的是（）
A．温度传感器
B．电容式传感器
C．磁传感器
D．光传感器B
解析：B
当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，用力不同，极板间的距离不同，电容变化不同，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号，键盘用的是电容式传感器，所以B正确；ACD错误；
故选B。

2．医生将非接触式测温仪靠近但不接触病人额度，即可测得病人体温，这类测温仪利用的传感器是（）
A．声音传感器B．红外线传感器C．气体传感器D．压力传感器B
解析：B
非接触式测温仪能将物体发出的发出红外线信号转化为电信号，所以测温仪利用的传感器使用的是红外线传感器。

故B正确，ACD错误；
故选B。

3．下列用电器主要利用了电磁感应原理的是（）
A．激光打印机B．直流电动机C．电磁炉D．电熨斗C
解析：C
激光打印机利用的是电偏转原理，直流电动机利用的是磁场对通电导线的安培力做正功，电磁炉利用的是变化的电流产生涡流，电熨斗利用的是传感器，故利用电磁感应原理的是电磁炉。

故选C。

4．有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图中的虚线所示，主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器）、显示体重的仪表G （实质上是电流表）。

不计踏板的质量，已知电流表的量程为2A，内阻为1Ω，电源电动势为12V，内阻为1Ω，电阻R随压力F变化的函数式为R=30-0.01F（F和R的单位分别为N和Ω）。

下列说法中正确的是（）
A．该秤能测量的最大体重是2500N
B．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表 G刻度盘的0.375A处C．电流表G的量程越大，则能测量的最大体重越小
D．该秤可以通过电路规律转换成
1200
3200
F
I
关系进行刻度转换B
解析：B
A．电路中最大电流为2 A，由闭合电路欧姆定律
E＝I(r＋R＋r A)
可解得压力传感器R的最小值为4Ω，由电阻R随压力F变化的函数式为：R＝30－0.01F，可得压力最大值：
F＝2600 N
即该秤能测量的最大体重是2600 N，故A错误；
B．踏板空载时，F＝0，R＝30 Ω，由闭合电路欧姆定律
E＝I(r＋R＋r A)
可解得
I＝0.375 A
故B正确；
C．由E＝I(r＋R＋r A)和R＝30－0.01F，可得：
E＝I(r＋30－0.01F＋r A)
电流表G的量程I越大，则能测量的最大体重F越大，故C错误；
D．由E＝I(r＋30－0.01F＋r A)，可得：
F＝3200－1200 I
故D错误。

故选B。

5．如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜，a b
、构成了一个电容器，且通过导线与恒定电源两极相接，若声源S做简谐运动，则（）
A．a振动过程中，a b
、板之间的电场强度不变
B．a振动过程中，a b
、板所带的电荷量不变
C ．a 振动过程中，电路中始终有方向不变的电流
D ．a 板向右位移最大时，电容器的电容最大D
解析：D
A ．a 振动过程中，两板间距d 发生变化，电源始终与电容器相连，两板间电压U 不变，由U E d =可知E 变化，A 错误；
B ．由r ,4πS
Q CU C kd ε==可知，d 变化，Q 变化，选项B 错误；
C ．a 振动方向不确定，d 可增可减，故电流方向不确定，选项C 错误；
D ．当a 板向右位移最大时，由r 4πS C kd ε=
可知，d 最小，C 最大，选项D 正确；
故选D 。

6．如图所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断（ ）
A ．θ′=θ
B ．θ′<θ
C ．θ′>θ
D ．不能确定θ和θ′的关系B
解析：B 光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，开始时有光照射，光敏电阻的阻值较小，当手掌挡住部分光线时，光敏电阻的阻值增大，因为欧姆表的零刻度在表盘的右侧，所以欧姆表测电阻时，阻值越大，指针张角越小。

故选B 。

7．下列关于传感器说法中不正确的是（ ）
A ．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它将压力大小转化为可变电阻，进而转化为电压信号
B ．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
C ．电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断
D ．光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量B
解析：B
A ．在电子秤中的应用电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压差信号，故A 正确；
B ．话筒是一种常用的声波传感器，其作用是声信号转换为电信号，故B 错误；
C ．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控
制电路的通断。

故C 正确；
D ．光敏电阻的工作原理实际上是传感器把光信号转换成电信号，故D 正确；
故选B 。

8．酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。

酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。

如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻R 的倒数与酒精气体的浓度C 成正比，那么，电压表示数U 与酒精气体浓度C 之间的对应关系正确的是（ ）
A ．U 越大，表示C 越小， C 与U 成反比
B ．U 越大，表示
C 越小，但C 与U 不成反比
C ．U 越大，表示C 越大， C 与U 成正比
D ．U 越大，表示C 越大，但C 与U 不成正比D
解析：D
设酒精气体传感器电阻为'r 。

酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测R 0两端的电压。

根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，得
1kC r '
= k 是比例系数
根据欧姆定律得
0001U E E R R R r r R R r kC
==++++++'
解得
01ER U R R r kC
=+++ 由数学知识知，U 越大，C 越大，但两者不成正比。

故选D 。

9．在用位移传感器做实验时，下列说法中正确的是（ ）
A ．位移传感器的发射窗口应对准接收器的信号接收窗口
B ．位移传感器的发射窗口不一定要对准接收器的信号接收窗口
C ．连接到数据采集器上的是发射器部分
D．实验开始后，必须先打开发射器的电源开关A
解析：A
AB．位移传感器的发射窗口应对准接收器的信号接收窗口。

故A正确；B错误；
C．连接到数据采集器上的是接收器部分。

故C错误；
D．实验开始前，必须先打开发射器的电源开关。

故D错误。

故选A。

10．在公共场所装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就会开通电热器加热，喷出热空气将手烘干。

自动干手机使用的传感器应该是（）
A．磁传感器B．红外线传感器
C．力传感器D．声传感器B
解析：B
手靠近干手机时，红外线传感器通过接收身体表面辐射出来或反射回来的红外线来启动加热装置工作，属于红外线传感器。

故B正确。

二、填空题
11．温度传感器的核心元件是________，它具有将________转化为________的性质。

热敏电阻温度电阻
解析：热敏电阻温度电阻
[1][2][3]温度传感器的核心元件是热敏电阻，它具有将温度转化为电阻的性质。

12．与金属不同的是，有些半导体的导电能力随温度的升高而________，故可以用半导体材料制作________。

增强热敏电阻
解析：增强热敏电阻
[1][2]与金属不同的是，有些半导体的导电能力随温度的升高而增强，故可以用半导体材料制作热敏电阻。

13．如图甲所示，为热敏电阻的R－t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100Ω。

当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。

为继电器线圈供电的电池的电动势E＝9.0V，内阻可以不计。

图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。

则
(1)应该把恒温箱内的加热器接在________（填“A、B端”或“C、D端”）。

(2)如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻R′的阻值应调节为________Ω。

AB端260
解析：A、B端 260
(1)[1]恒温箱内的加热器应接在A、B端。

随着恒温箱内温度升高，热敏电阻R的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低。

随着恒温箱内温度降低，热敏电阻R的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于20mA时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度。

(2)[2]要使恒温箱内的温度保持50℃，即50℃时线圈内的电流为20mA。

由闭合电路欧姆定律
E
I
r R R
++'
＝
r为继电器的电阻，由图甲可知，50℃时热敏电阻的阻值为90Ω，所以
R′＝E
I
－R－r＝260Ω
14．如图所示为一个有光照或温度升高时排气风扇都能启动的自动控制装置。

在这个装置中需要__________传感器和__________传感器，控制器采用__________门控制方式。

执行器选用__________。

光温度或电风扇
解析：光温度或电风扇
[1][2][3][4]因为图中所示为一个有光照或温度升高时排气风扇都能启动的自动控制装置，所以在这个装置中需要光传感器和温度传感器，且传感器应采用或门控制方式，执行器应选用风扇。

15．光强传感器对接收到的光信号会产生衰减，且对于不同波长的光衰减程度不同，可以
用j表示衰减程度，其定义为输出强度与输入强度之比，
I
j
I
出
入
＝，右图表示j与波长l之
间的关系。

当用此传感器分别接收A、B两束光时，传感器的输出强度正好相同，已知A 光的波长l A＝625nm，B光由l B1＝605nm和l B2＝665nm两种单色光组成，且这两种单色光的强度之比I B1:I B2＝2:3，由图可知j A＝__________；A光强度与B光强度之比I A:I B＝
__________。

35275：35
解析：35 27.5：35
[1]．如图所示，A 光的波长为625nm ，在图上对应的强度j A ＝0.35；
[2]．同理在图中找出B 1的强度为1B ϕ=0.60，B 2的强度为2B ϕ =0.07，由A 、B 两束光经传感器的输出强度正好相同得： 230.600.070.3555
B B A I I I ⋅⨯+⋅⨯=⋅ 得：
27.535
A B I I = 16．如图所示，电路的连接和用电器均完好，合上1S 、2S ，发现小灯泡不亮，原因是_______；用电吹风对NTC 热敏电阻吹一会儿热风，会发现小灯泡_______，原因是_______；停止吹风，会发现_______；把热敏电阻放入冷水中会发现_______.
见解析亮了见解析小灯泡不
会立即熄灭小灯泡熄灭
解析：见解析 亮了 见解析 小灯泡不会立即熄灭 小灯泡熄灭
[1][2]根据热敏电阻的性质进行分析，由于热敏电阻在常温时阻值较大，左侧电路中电流较小，电磁铁磁性较弱吸不住衔铁，右侧电路没有接通，小灯泡不亮；
[3][4][5]当用电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小时，左侧电路中电流增大，电磁铁吸住衔铁，使右侧电路接通，小灯泡亮了；停止吹风后，小灯泡不会立即熄灭，因为热敏电阻温度仍然较高，当把热敏电阻放入冷水后，热敏电阻温度降低很快，阻值变大，故小灯泡熄灭。

17．某同学做DI S 实验时用如图所示的电路，利用该电路可以测量小灯泡的________或者________．
功率电阻
解析：功率电阻
[1][2]电压传感器A可以测量小灯泡两端的电压，电流传感器B可以测量灯泡的电流，根据
P IU
=及
U
R
I
=可以测量功率和电阻。

18．利用负温度系数热敏电阻制作的温度传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高．
图甲图乙
(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和电阻串联成一个电路，如图甲所示，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________(选填“大”或“小”)．
(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度(如图乙所示)换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度为20 ℃，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________(选填“左”或“左”)侧．小；右；
解析：小；右；
(1) [1]．因为负温度系数热敏电阻温度升高时电阻减小，温度降低时，电阻增大．故电路中电流会减小；
(2)[2] ．由（1）的分析知，温度越高，电流越大，25℃的刻度应对应较大电流，故在20℃对应电流刻度的右侧．
19．在空调机、电饭锅、电冰箱、日光灯等家用电器中没有利用温度传感器的是____ 日光灯
解析：日光灯
在空调机、电饭锅、电冰箱等家用电器中都利用温度传感器，日光灯没有利用温度传感器。

20．说明下列各种场合分别选用的传感器：
(1)普通电冰箱中的自动温度控制电路是______。

(2)马路两侧的路灯控制电路是________。

(3)气垫导轨上用的光电门是________。

(4)楼梯灯控制电路是________________。

(5)宾馆的自动门是________________。

(6)非接触式体温计是______________。

(7)遥控电视机的接收器是______________。

温度传感器光传感器光传感器光传感器和声传感器红外线(光)传感器红外线(光)传感器红外线(光)传感器
解析：温度传感器光传感器光传感器光传感器和声传感器红外线(光)传感器红外线(光)传感器红外线(光)传感器
(1)[1]普通电冰箱中的自动温度控制电路是温度传感器。

(2)[2]马路两侧的路灯控制电路是光传感器。

(3)[3]气垫导轨上用的光电门是光传感器。

(4)[4]楼梯灯控制电路是光传感器和声传感器。

(5)[5]宾馆的自动门是红外线(光)传感器。

(6)[6]非接触式体温计是红外线(光)传感器。

(7)[7]遥控电视机的接收器是红外线(光)传感器。

三、解答题
21．图为电熨斗构造的示意图，其中温度敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。

观察电熨斗的构造，并回答下列问题：(1)常温下，电熨斗的上下触点应当是接触的还是分离的？当温度过高时双金属片将怎样起作用？
(2)熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这是如何利用调温旋钮来实现的？
解析：（1）常温下，电熨斗上的触点是接触的，当温度过高，由于上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片向下弯曲，弯曲到一定程度时，触点分离，电路断开，电热丝不在加热；
（2）熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，调温旋钮应该向下旋，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，调温旋钮应该向上旋。

(1)常温下，电熨斗上的触点是接触的，这样接通电源后能进行加热。

当温度过高，由于上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片向下弯曲，弯曲到一定程度时，触点分离，电路断开，电热丝不在加热，当温度降低后，双金属片恢复原状，电路接通继续加热；
(2) 熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，调温旋钮应该向下旋，使得双金属片弯曲较大时，触点点才分离，这样保证了较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，调温旋钮应该向上旋，使得双金属片弯曲较小时，触点就分离，这样保证了温度不会过高。

22．用负温度系数的热敏电阻作为传感器，设计一个简单的自动控制装置，可供选择的器材如下：热敏电阻、小灯泡（或门铃）、电池组、继电器、滑动变阻器、开关，导线等。

要求：温度高时，灯泡亮或门铃报警。

请选出需要的器材，画出原理图，并作简要说明。

解析：原理图如图所示，其工作过程是：闭合开关S，把继电器、
热敏电阻和电池组接通，由于热敏电阻的温度较低，它的阻值较大，使通过继电器的电流较小，不足以把铁片吸下来，所以小灯泡中没有电流通过，是熄灭的；当热敏电阻的温度升高到某一特定值后，它的阻值迅速减小，使通过继电器的电流迅速增大，电磁铁产生较强的磁场将铁片吸下来与触点P连接，将小灯泡与电池组接通，小灯泡发光。

当热敏电阻的温度降到某特定温度以下时，它的电阻值迅速增大，使通过继电器的电流减小，铁片被弹簧拉动而离开触点P，小灯泡熄灭。

这样，由热敏电阻的温度变化可引起继电器回路的电流变化，从而达到控制小灯泡亮、灭的目的。

假设用热敏电阻来控制一个小灯泡的点亮和熄灭。

电池组的输出电压要等于继电器的工作电压，但是高于小灯泡的额定电压，可以用一个滑动变阻器和小灯泡串联来调节，其工作原理如下图所示，这样可以共用一个电池组。

所选取的器材有继电器、热敏电阻、开关，电池组、滑动变阻器、小灯泡和连接导线等。

根据题目要求，设计原理图如图所示
其工作过程是：闭合开关S，把继电器、热敏电阻和电池组接通，由于热敏电阻的温度较低，它的阻值较大，使通过继电器的电流较小，不足以把铁片吸下来，所以小灯泡中没有电流通过，是熄灭的；当热敏电阻的温度升高到某一特定值后，它的阻值迅速减小，使通过继电器的电流迅速增大，电磁铁产生较强的磁场将铁片吸下来与触点P连接，将小灯泡与电池组接通，小灯泡发光。

当热敏电阻的温度降到某特定温度以下时，它的电阻值迅速增大，使通过继电器的电流减小，铁片被弹簧拉动而离开触点P，小灯泡熄灭。

这样，由热敏电阻的温度变化可引起继电器回路的电流变化，从而达到控制小灯泡亮、灭的目的。

23．如图所示是现代环保型轿车，为了实现汽车的各种功能，在汽车的车头、车轮、车门、车尾等部位都应用传感器技术，请任意选择两个部位，在下表中写出所应用的传感器的名称和主要功能。

表
汽车部位传感器的名称主要功能
解析：汽车部位传感器的名称主要功能
车门报警传感器防盗报警
车尾尾气环保传感器监测废气排放
汽车部位传感器的名称主要功能
车门报警传感器防盗报警
车尾尾气环保传感器监测废气排放
24．如图所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图.薄金属片P上固定有4个可以发生形变的电阻1R、2R、3R、4R，如图甲所示.图乙是它的侧视图，这4个电阻连成的电路如图丙所示，试回答下列问题：
（1）开始时金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则4个电阻应满足怎样的关系？
（2）当O点加一个垂直于金属片的压力F后，薄金属片P发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻阻值大小如何变化？
解析：（1）1324
R R
R R =（2）1R 、4R 的阻值增大，2R 、3R 的阻值减小
（1）解题的关键是找出电路中A 、B 两点的电压与4个电阻的关系.由于电压表的电阻可以看作无穷大，因此本电路中1R 与2R 串联，3R 与4R 串联，然后它们再并联；设上面支路电流为I 上，下面支路电流为I 下，要使A 点电势等于B 点电势，则应有电阻1R 两端的电压等于3R 两端的电压，电阻2R 两端的电压等于4R 两端的电压，即
13I R I R =下上 ① 24I R I R =下上 ②
联立①②式得
13
24
R R R R =.
（2）当O 点加垂直于金属片的压力F 后，金属片发生形变，由于电阻是固定在金属片上的，因此1R 、4R 被拉长，2R 、3R 被拉宽，则1R 、4R 的阻值增大，2R 、3R 的阻值减小，这时A 、B 两点电势不再相等.
25．如图所示，图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L 的电流．电路中电灯的电阻R 1＝6.0 Ω，定值电阻R ＝2.0 Ω，A 、B 间的电压U ＝6.0 V ．开关S 原来闭合，电路处于稳定状态，在t 1＝1.0×10－3 s 时刻断开开关S ，该时刻前后电流传感器显示的电流I 随时间t 变化的图线如图乙所示．
(1)求出线圈L 的电阻R L ；
(2)在图甲中，断开开关后通过电灯的电流方向如何？ (3)在t 2＝1.6×10－3 s 时刻线圈L 中的感应电动势的大小是多少？ 解析：(1)2.0 Ω (2)电灯中的电流方向自右向左 (3)3.0 V 【分析】
本题考查电磁感应中的自感现象，需运用欧姆定律、自感现象中线圈电流的变化规律等知识．
(1)由题图可知，开关S 闭合电路稳定时流过线圈L 的电流I 0＝1.5 A ，由欧姆定律得
0L U
I R R =
+，解得：0
2.0L
U R R I =-=Ω (2) 断开开关前，流过线圈L 的电流自左向右，断开开关后，线圈L 、电阻R 和电灯构成一闭合回路，由自感规律可知，电灯中的电流方向自右向左．
(3) 由题图可知，t 2＝1.6×10－3 s 时刻线圈L 中的电流I ＝0.3 A ，此时线圈L 相当于电源，由闭合电路欧姆定律得()()10.3 2.0 2.0 6.0 3.0L E I R R R V V =++=⨯++=
26．如图所示，A是浮子，B是金属触头，C为住宅楼房顶上的蓄水池，M是带水泵的电动机，D是弹簧，E是衔铁，F是电磁铁，S1、S2分别为触头开关，S为开关，J为电池．请利用上述材料，设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置．
(1)连接电路图；
(2)简述其工作原理(涉及的元件可用字母代替)
解析：（1）(2)见解析
(1)如图所示；
(2)按图接好电路，合上开关S，水泵工作，水位升高，当浮子上升使B接触到S1时，左侧电路(控制电路)工作，电磁铁F有磁力，吸下衔铁E，使S2断开，电动机M不工作，停止注水，当水位下降使B与S1脱离，控制电路停止工作，F无磁性，D拉动E，使S2接通，M工作．
27．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化而变化的特性工作的．在图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，电源内电阻可忽略不计；G为小量程的电流表，电流表内阻R G保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R-t图线所示．闭合开关S.
甲乙
(1)当R的温度等于40 ℃时，电流表示数I1＝2.25 mA，求电流表内阻R G；
(2)当电流表的示数I2＝4.5 mA时，求热敏电阻R的温度T.
解析：（１）500 Ω（2）140℃
【解析】
试题分析：（１）由I1＝
E
R+RG
，得RG＝500 Ω （5分）
（２）I2＝
E
R+RG
，代入数据得：（2分）
R′＝1500 Ω （2分）
从R—t图象可知，此时的温度是140℃（2分）
考点：考查闭合电路欧姆定律
点评：本题难度较小，由闭合电路欧姆定律可求得温度传感器电阻大小，从而确定温度28．如图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．现将该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)．
(1)若传感器a的示数为14 N、b的示数为6 N，求此时汽车的加速度大小和方向．
(2)求当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数恰为零．
解析：(1)4.0 m/s2向前(2)10 m/s2向后
【分析】
（1）滑块在水平方向上受到的力为a、b两个弹簧施加的弹力，这两个弹力的合力提供加速度，根据牛顿第二定律列式求解．
（2）a传感器的读数为零，即a侧弹簧的弹力为零，因两弹簧相同，a弹簧伸长多少，b 弹簧就缩短多少．所以b弹簧的弹力变为20N，也就是滑块所受的合力为20N，由牛顿第二定律列方程求解．
（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，
则21146
4/2
a b F F a m s m --=＝
＝ 方向水平向右．
（2）根据题意，当左侧弹簧弹力F a ′=0时，右侧弹簧的弹力F b ′=20N ， 根据牛顿第二定律，F b ′=ma 2 代入数据得：a 2＝20
2
b F m '＝＝10m /s 2，方向水平向左． 【点睛】
传感器的示数就是等于该侧弹簧的弹力，也等于弹簧施加给滑块的弹力，对滑块受力分析，运用牛顿第二定律解题．此题要注意弹簧的弹力跟伸长量或缩短量成正比．。