下圖甲是某同學(xué)在科技活動(dòng)中自制電子秤的原理圖，利用理想電壓表的示數(shù)來(lái)指示物體的質(zhì)量。托盤與金屬?gòu)椈桑娮杩珊雎裕┫噙B，托盤與彈簧的質(zhì)量不計(jì)�；瑒�(dòng)變阻器的滑動(dòng)端與彈簧的上端相連接，當(dāng)托盤中未放物體時(shí)，滑動(dòng)觸頭恰好指在滑動(dòng)變阻器的最上端，接通開(kāi)關(guān)后電壓表的示數(shù)為零。設(shè)變阻器的總電阻為R，總長(zhǎng)度為 L，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，限流電阻的阻值為R0，彈簧的勁度系數(shù)為k，不計(jì)摩擦和其他阻力。

（1）求電壓表的示數(shù)UX與所稱物體質(zhì)量m之間的關(guān)系式；

（2）由上述UX與m的關(guān)系式可知，由于電壓表的示數(shù)UX與待測(cè)物體的質(zhì)量m不成比，因而不便于對(duì)自制電子秤的表盤進(jìn)行刻度。進(jìn)一步分析可知：為使電壓表的示數(shù)UX與待測(cè)物體的質(zhì)量m成正比，只需利用原有器材，對(duì)電路的連接方式加以改進(jìn)。試在圖乙的虛線框內(nèi)畫出改進(jìn)后的電路圖，并根據(jù)該電路圖求出電壓表的示數(shù)U’X與所稱物體質(zhì)量m的關(guān)系式。

                                                                                                                     

       


U，x=

設(shè)變阻器的上端到滑動(dòng)端的長(zhǎng)度為x，根據(jù)題意有

mg=kx  Rx=  Ux=

得 Ux=

（2）電路如圖所示。

根據(jù)題意有

mg=kx  Rx=  U，x=

得U，x=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖8所示,勁度系數(shù)為k的豎直輕彈簧下面掛一個(gè)質(zhì)量為m的物體，物體在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),彈簧正好為原長(zhǎng).則物體在振動(dòng)過(guò)程中

A.  物體在最低點(diǎn)時(shí)受的彈力大小為mg   B.彈簧的最大彈性勢(shì)能等于

C.  彈簧的彈性勢(shì)能和物體的動(dòng)能總和不變D.物體的最大動(dòng)能應(yīng)等子


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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0，則外接一只電阻為95.0的燈泡，如圖乙所示，則

A.電壓表的示數(shù)為220v

B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次

C.燈泡實(shí)際消耗的功率為484W    

D.發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


圖甲為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1.0 Ω，外接燈泡的電阻為9.0 Ω，則  (    )

A．電壓表的示數(shù)為6 V

B．在t＝0.01 s時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為零

C．若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)?5 r/s，則電動(dòng)勢(shì)有效值為3 V

D．若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)?5 r/s，則通過(guò)電燈的電流為1.2 A

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖9—1，所示電路，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)R1的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)，使電壓表V1的示數(shù)變化ΔU1時(shí)，電壓表V2的示數(shù)變化為ΔU2，ΔU1、ΔU2均為其變化的絕對(duì)值，則（    ）

A．ΔU1=ΔU2

B．ΔU1<ΔU2

C．ΔU1>ΔU2

D．不能判斷ΔU1和ΔU2的大小關(guān)系

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示,界面PQ與水平地面之間有一個(gè)正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E,在PQ上方有一個(gè)帶正電的小球A自O(shè)靜止開(kāi)始下落,穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)到達(dá)地面。設(shè)空氣阻力不計(jì),下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A.在復(fù)合場(chǎng)中,小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

B.在復(fù)合場(chǎng)中,小球下落過(guò)程中的電勢(shì)能增大

C.小球從靜止開(kāi)始下落到水平地面時(shí)的動(dòng)能等于其電勢(shì)能和重力勢(shì)能的減少量總和

D.若其他條件不變,僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度,小球從原來(lái)位置下落到水平地面時(shí)的動(dòng)能不變

 

 

 

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，是一種電子擴(kuò)束裝置的原理示意圖．直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O處有一電子發(fā)生器，朝xOy平面內(nèi)x≥0區(qū)域任意方向發(fā)射電子，電子的速率均為v0，已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m.在0≤x≤d的區(qū)域內(nèi)分布著沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝，在x>d區(qū)域內(nèi)分布著足夠大且垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝.ab為一塊很大的平面感光板，在磁場(chǎng)內(nèi)平行于y軸放置，電子打到板上時(shí)會(huì)在板上形成一條亮線．不計(jì)電子的重力和電子之間的相互作用．

(1)求電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小；

(2)當(dāng)感光板ab沿x軸方向移到某一位置時(shí)，恰好沒(méi)有電子打到板上，求感光板到y(tǒng)軸的距離x1；

(3)保持(2)中感光板位置不動(dòng)，若使所有電子恰好都能打到感光板上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以及電子打到板上形成亮線的長(zhǎng)度．

 

 

 

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，足夠長(zhǎng)的粗糙斜面與水平面成θ=37°放置，在斜面上虛線aa’和bb’與斜面底邊平行，且間距為d=0.1m，在aa’b’b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T；現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10g，總電阻為R=1Ω，邊長(zhǎng)也為d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ，其初始位置PQ邊與aa’重合，現(xiàn)讓金屬線圈以一定初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬線圈從最高點(diǎn)返回到磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，線圈剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知線圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，不計(jì)其他阻力，求：(取sin37°=0.6, cos37°=0.8)

（1）線圈向下返回到磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度；

（2）線圈向上離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能；

（3）線圈向下通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，線圈電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來(lái)研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。

（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：

①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列________的點(diǎn)。

②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。

③打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙袋，在紙袋上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。

④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。

⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，…。求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a。

⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)1/a為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出1/a-m關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則1/a與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。

（2）完成下列填空：

（ⅰ）本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。

（ⅱ）設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2（加速度計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

 

（ⅲ）圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_(kāi)_____，小車的質(zhì)量為_(kāi)_____。

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