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下圖甲是某同學在科技活動中自制電子秤的原理圖，利用理想電壓表的示數來指示物體的質量。托盤與金屬彈簧（電阻可忽略）相連，托盤與彈簧的質量不計�；瑒幼冏杵鞯幕瑒佣伺c彈簧的上端相連接，當托盤中未放物體時，滑動觸頭恰好指在滑動變阻器的最上端，接通開關后電壓表的示數為零。設變阻器的總電阻為R，總長度為 L，電源電動勢為E，內阻為r，限流電阻的阻值為R0，彈簧的勁度系數為k，不計摩擦和其他阻力。

（1）求電壓表的示數UX與所稱物體質量m之間的關系式；

（2）由上述UX與m的關系式可知，由于電壓表的示數UX與待測物體的質量m不成比，因而不便于對自制電子秤的表盤進行刻度。進一步分析可知：為使電壓表的示數UX與待測物體的質量m成正比，只需利用原有器材，對電路的連接方式加以改進。試在圖乙的虛線框內畫出改進后的電路圖，并根據該電路圖求出電壓表的示數U’X與所稱物體質量m的關系式。

                                                                                                                     

       


U，x=

設變阻器的上端到滑動端的長度為x，根據題意有

mg=kx  Rx=  Ux=

得 Ux=

（2）電路如圖所示。

根據題意有

mg=kx  Rx=  U，x=

得U，x=

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖8所示,勁度系數為k的豎直輕彈簧下面掛一個質量為m的物體，物體在豎直方向做簡諧運動，當物體振動到最高點時,彈簧正好為原長.則物體在振動過程中

A.  物體在最低點時受的彈力大小為mg   B.彈簧的最大彈性勢能等于

C.  彈簧的彈性勢能和物體的動能總和不變D.物體的最大動能應等子


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科目：高中物理 來源： 題型：


一臺小型發(fā)電機產生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示。已知發(fā)電機線圈內阻為5.0，則外接一只電阻為95.0的燈泡，如圖乙所示，則

A.電壓表的示數為220v

B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次

C.燈泡實際消耗的功率為484W    

D.發(fā)電機線圈內阻每秒鐘產生的焦耳熱為24.2J

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖甲為一臺小型發(fā)電機構造示意圖，線圈逆時針轉動，產生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示．發(fā)電機線圈內阻為1.0 Ω，外接燈泡的電阻為9.0 Ω，則  (    )

A．電壓表的示數為6 V

B．在t＝0.01 s時，穿過線圈的磁通量為零

C．若線圈轉速變?yōu)?5 r/s，則電動勢有效值為3 V

D．若線圈轉速變?yōu)?5 r/s，則通過電燈的電流為1.2 A

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖9—1，所示電路，閉合開關S，當R1的滑動觸頭向右移動，使電壓表V1的示數變化ΔU1時，電壓表V2的示數變化為ΔU2，ΔU1、ΔU2均為其變化的絕對值，則（    ）

A．ΔU1=ΔU2

B．ΔU1<ΔU2

C．ΔU1>ΔU2

D．不能判斷ΔU1和ΔU2的大小關系

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示,界面PQ與水平地面之間有一個正交的勻強磁場B和勻強電場E,在PQ上方有一個帶正電的小球A自O靜止開始下落,穿過電場和磁場到達地面。設空氣阻力不計,下列說法中正確的是(　　)

A.在復合場中,小球做勻變速曲線運動

B.在復合場中,小球下落過程中的電勢能增大

C.小球從靜止開始下落到水平地面時的動能等于其電勢能和重力勢能的減少量總和

D.若其他條件不變,僅增大磁感應強度,小球從原來位置下落到水平地面時的動能不變

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，是一種電子擴束裝置的原理示意圖．直角坐標系原點O處有一電子發(fā)生器，朝xOy平面內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、質量為m.在0≤x≤d的區(qū)域內分布著沿x軸負方向的勻強電場，場強大小E＝，在x>d區(qū)域內分布著足夠大且垂直于xOy平面向外的勻強磁場，勻強磁場的磁感應強度B＝.ab為一塊很大的平面感光板，在磁場內平行于y軸放置，電子打到板上時會在板上形成一條亮線．不計電子的重力和電子之間的相互作用．

(1)求電子進入磁場時速度的大��；

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

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

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，足夠長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磁場，磁感應強度為B=1T；現(xiàn)有一質量為m=10g，總電阻為R=1Ω，邊長也為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動，當金屬線圈從最高點返回到磁場區(qū)域時，線圈剛好做勻速直線運動。已知線圈與斜面間的動摩擦因數為μ=0.5，不計其他阻力，求：(取sin37°=0.6, cos37°=0.8)

（1）線圈向下返回到磁場區(qū)域時的速度；

（2）線圈向上離開磁場區(qū)域時的動能；

（3）線圈向下通過磁場過程中，線圈電阻R上產生的焦耳熱。

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質量未知的情況下，某同學設計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量間的關系”。

（1）完成下列實驗步驟中的填空：

①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點。

②按住小車，在小吊盤中放入適當質量的物塊，在小車中放入砝碼。

③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙袋，在紙袋上標出小車中砝碼的質量m。

④按住小車，改變小車中砝碼的質量，重復步驟③。

⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數點。測量相鄰計數點的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應的加速度a。

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

（2）完成下列填空：

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

（ⅱ）設紙帶上三個相鄰計數點的間距為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（加速度計算結果保留2位有效數字）。

 

（ⅲ）圖3為所得實驗圖線的示意圖。設圖中直線的斜率為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______，小車的質量為______。

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