如圖12所示為某種電子秤的原理示意圖，AB為一均勻的滑線電阻，阻值為R，長度為L，兩邊分別有P1、P2兩個滑動頭，P1可在豎直絕緣光滑的固定桿MN上保持水平狀態(tài)而上下自由滑動.彈簧處于原長時，P1剛好指著A端.P1與托盤固定相連.若P1、P2間出現(xiàn)電壓時，該電壓經(jīng)過放大，通過信號轉(zhuǎn)換后在顯示屏上將顯示物體重力的大小.已知彈簧的勁度系數(shù)為k，托盤自身質(zhì)量為m0，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,求：

圖12

(1)托盤上未放物體時，在托盤自身重力作用下，P1離A的距離x1.

(2)托盤上放有質(zhì)量為m的物體時，P1離A的距離x2.

(3)在托盤上未放物體時通常先校準(zhǔn)零點(diǎn)，其方法是：調(diào)節(jié)P2，使P2離A的距離也為x1,從而使P1、P2間的電壓為零.校準(zhǔn)零點(diǎn)后，將物體m放在托盤上，試推導(dǎo)出物體質(zhì)量m與P1、P2間的電壓之間的函數(shù)關(guān)系式.

解析：(1)由力的平衡知識得

    m0g=kx1,x1=.                   ①

(2)受力分析如圖

kx2=m0g+mg

x2=        ②

(3)由電學(xué)公式

E=IR                 ③

U=IRx                ④

             ⑤

據(jù)題意：x=x2-x1      ⑥

由①②⑥式得x=  ⑦

由③④⑤⑦式得m=.

答案：(1)  (2)  (3)m=


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如測量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖，設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器中，使它受到電子束轟擊，失去一個電子變成為正一價的分子離子，分子離子從狹縫s1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場區(qū)（初速不計），加速后，再通過狹縫s2、s3射入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ，最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面且平行于狹縫s3的細(xì)線，若測得細(xì)線到狹縫s3的距離為d，
（1）導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量m的表達(dá)式
（2）根據(jù)分子離子的質(zhì)量數(shù)M可以推測有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡式，若某種含C、H和鹵素的化合物的M
為48，寫出其結(jié)構(gòu)簡式
（3）現(xiàn)有某種含C、H和鹵素的化合物，測得兩個M值，分別為64和66．試說明原因，并寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式．
在推測有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)時，可能用到的含量較多的同位素的質(zhì)量數(shù)如下表：
元 素 H C F Cl Br
含量較多的同位互的質(zhì)量數(shù) 1 12 19 35，37 79，81

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學(xué)用某種單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時，已知雙縫間距離為d，雙縫到毛玻璃屏間距離為L，實(shí)驗(yàn)時先移動測量頭（如圖A所示）上的手輪，把分劃線對準(zhǔn)靠近最左邊的第1條明條紋中心（如圖D所示），并記下游標(biāo)卡尺的讀數(shù)x1（如圖B所示），然后轉(zhuǎn)動手輪，把分劃線向右邊移動，直到對準(zhǔn)第7條明條紋中心（如圖E所示）并記下游標(biāo)卡尺讀數(shù)x7（如圖C所示）．游標(biāo)卡尺的讀數(shù)x1=
 
mm，游標(biāo)卡尺讀數(shù)x7=
 
mm．計算實(shí)驗(yàn)中所用單色光波長的表達(dá)式為
 
．
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（2）如圖為“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)裝置，滑塊A、B靜止在水平氣墊導(dǎo)軌上，兩滑塊間緊壓一輕彈簧，滑塊用繩子連接，繩子燒斷后，兩個滑塊向相反方向運(yùn)動，輕彈簧掉落．現(xiàn)拍得閃光頻率為10HZ的一組頻閃照片．已知滑塊A、B的質(zhì)量分別為200g、300g．根據(jù)照片記錄的信息可知，A、B離開彈簧后：
①A滑塊動量大小為
 
；
②彈簧彈開后滑塊AB的總動量為
 
；
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（3）某興趣小組的同學(xué)用一個檸檬做成水果電池．他們猜想此電池內(nèi)阻可能較大，從而設(shè)計了一個如圖所示電路來測定該電池的電動勢和內(nèi)電阻．實(shí)驗(yàn)中他們多次改變電阻箱的電阻值，記錄了電阻箱的阻值及對應(yīng)的電流計示數(shù)，并算出電流的倒數(shù)值，將數(shù)據(jù)填在如下的表格中．
①利用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小實(shí)驗(yàn)誤差，請用恰當(dāng)?shù)淖鲌D方案，在給出的坐標(biāo)紙上作出圖象．
②利用你作出的圖象，可求出該檸檬電池的電動勢為
 
V，若不計電流計的電阻，則該電池的內(nèi)阻為
 
Ω．
電阻R
（KΩ）		 電流I
（μ�。�		 電流的倒數(shù)-
1
I
（×10-3μA-1）
10 80 12.50
8.0 98 10.20
6.0 122 8.20
5.0 145 6.90
3.0 225 4.44
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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量一根金屬絲的長度和直徑，測量的結(jié)果如圖所示，則此金屬絲的長度L=
 
mm，直徑d=
 
mm．
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（2）一實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備探究某種元件Q的伏安特性曲線，他們設(shè)計了如圖4所示的電路圖．請回答下列問題：
①若多用電表的選擇開關(guān)處于下面表格中所指的檔位，a和b的相應(yīng)讀數(shù)各是多少？請?zhí)钤诒砀裰?br />
指針位置 選擇開關(guān)所處檔位 讀數(shù)
a 直流電流100mA
 
mA
直流電壓2.5V
 
V
b 電阻×10
 
Ω
②考慮電表內(nèi)阻的影響，該元件電阻的測量值
 
（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值．
③在電路圖中閉合開關(guān)S，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無論怎樣移動變阻器滑動片，總不能使電壓表的示數(shù)調(diào)為零．原因可能是圖a中的
 
（選填a、b、c、d、e、f）處接觸不良．
④實(shí)驗(yàn)測得表格中的7組數(shù)據(jù)．請在坐標(biāo)紙上作出該元件的I-U圖線．
序號 電壓/V 電流/A
1 0.00 0.00
2 0.40 0.02
3 0.80 0.05
4 1.20 0.12
5 1.60 0.20
6 2.00 0.31
7 2.40 0.44
⑤元件Q在U=0.8V時的電阻值是，I-U圖線在該點(diǎn)的切線的斜率k
 
（選填“大于”、“等于”或“小于”）電阻值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器，他們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同.圖3-3-12①為某種電熱式電器的簡化電路圖，主要元件有電阻絲R1、R2和自動開關(guān)S.

圖3-3-12

（1）當(dāng)自動開關(guān)S閉合和斷開時，用電器分別處于什么狀態(tài)？

（2）用電器由照明電路供電（U=220 V），設(shè)加熱時用電器的電功率為400 W，保溫時用電器的電功率為40 W，則R1和R2分別為多大？

（3）若將圖①中的自動開關(guān)S換成理想的晶體二極管D，如圖3-3-12②所示，其它條件不變，求該用電器工作1小時消耗的電能.

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科目：高中物理 來源： 題型：

一實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備探究某種元件Q的伏安特性曲線，他們設(shè)計了如圖4所示的電路圖。請回答下列問題：

①請將圖5中的實(shí)物連線按電路圖補(bǔ)充完整。

②考慮電表內(nèi)阻的影響，該元件電阻的測量值      （選填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值。

③在電路圖中閉合開關(guān)S，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無論怎樣移動變阻器滑動片，總不能使電壓表的示數(shù)調(diào)為零。原因可能是圖中的        （選填a、b、c、d、e、f）處接觸不良。

④實(shí)驗(yàn)測得表格中的7組數(shù)據(jù)。請在坐標(biāo)紙上作出該元件的I-U圖線。

⑤元件Q在U=0.8V時的電阻值是          ， I-U圖線在該點(diǎn)的切線的斜率k        （選填“大于”、“等于”或“小于”）電阻值。

序號

電壓/V

電流/A

1

0.00

0.00

2[

0.40

0.02

3

0.80

0.05

4

1.20

0.12

5

1.60

0.20

6

2.00

0.31

7

2.40

0.44

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