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如图所示为电子秤的原理图,托盘和弹簧的电阻与质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧的上端连接,当托盘中没有放物体时,电压表示数为零。设变阻器的总电阻为R,总长度为l,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻阻值为R0,弹簧劲度系数为k,不计一切摩擦和其他阻力,电压表为理想表,当托盘上放上某物体时,电压表的示数为U,求此时称量物体的质量。
解:设物体质量为m,弹簧压缩量为x,则kx=mg ①
当滑动变阻器的触头下移x时,电压表的示数为 ②
由闭合电路的欧姆定律知 ③
联立①②③得
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)如图所示,一轻质弹簧竖直立在水平地面上,弹簧一端固定在地面上.一小球从高处自由下落到弹簧上端,将弹簧压缩至最低点.在小球开始下落至最低点的过程中,弹簧始终处于弹性限度内.在此过程中,能正确表示小球的加速度a随下降位移x的大小变化关系是下面图象中的
B
B



A.B.C.D.

(2)如图所示为某种电子秤的原理示意图,AB为一均匀的滑线变阻器,阻值为R,长度为L,两边分别有P1、P2两个滑动头,与P1相连的金属细杆可在被固定的竖直光滑绝缘杆MN上保持水平状态,金属细杆与托盘相连,金属细杆所受重力忽略不计.弹簧处于原长时P1刚好指向A端,若P1、P2间出现电压时,该电压经过放大,通过信号转换后在显示屏上显示出质量的大小.已知弹簧的劲度系数为k,托盘自身质量为m0,电源电动势为E,电源的内阻忽略不计,信号放大器、信号转换器和显示器的分流作用忽略不计.求:
①托盘上未放物体时,在托盘的自身重力作用下,P1距A端的距离x1
②在托盘上放有质量为m的物体时,P1距A端的距离x2
③在托盘上未放物体时通常先校准零点,其方法是:调节P2,从而使P1、P2间的电压为零.校准零点后,将被称物体放在托盘上,试推导出被称物体的质量m与P1、P2间电压U的函数关系式.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2005?嘉定区二模)如图所示为某种电子秤的原理示意图,AB为一均匀的滑线电阻,阻值为R,长度为L,两边分别有P1、P2 两个滑动头,P1 可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动.弹簧处于原长时,P1 刚好指着A端.P1与托盘固定相连.若P1、P2间出现电压时,该电压经过放大,通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小.已知弹簧的劲度系数为k,托盘自身质量为m0,电源电动势为ε,内阻不计,当地的重力加速度为g.
求:(1)托盘上未放物体时,在托盘自身重力的作用下,P1离A的距离x1
(2)托盘上放有质量为m的物体时,P1离A的距离x2
(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点,其方法是:调节P2,使P2 离A的距离也为x1,从而使P1、P2 间电压为零.校准零点后,将物体m放在托盘上,试推导出物体质量m与P1、P2间的电压的函数关系式.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(12分)如图所示为某种电子秤的原理示意图,AB为一均匀的滑线电阻,阻值为R,长度为L,两边分别有P1、P2两个滑动头。P1可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动,弹簧处于原长时,P1刚好指着A端,P1与托盘固定相连,若P1、P2间出现电压时,该电压经过放大,通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小。已知弹簧的劲度系数为k,托盘自身质量为m0,电源电动势为E,内阻不计,当地的重力加速度为g。求;

(1)托盘上未放物体时,在托盘自身重力作用下,P1离A的距离x1

(2)托盘上放有质量为m的物体时,P1离A的距离x2

(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点,其方法是:调节P2,使P2离A点的距离也为x1,从而使P1、P2间的电压为零。校准零点后,将物体m放在托盘上,试推导出物体质量m与P1、P2间的电压U之间的函数关系式。

 

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科目:高中物理 来源:2014届福建师大附中高二上学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(10分)如图所示为某研究性学习小组自制的电子秤原理图,电源电动势为E,内阻不计,C是限流电阻,AB为一均匀的滑动变阻器,长度为L,P是滑动头,与弹簧上端连接,可保持水平状态随弹簧的长度变化而上下自由滑动。限流电阻和滑动变阻器的电阻相等。弹簧处于原长时,P刚好指着A端.已知弹簧的劲度系数为k,当地的重力加速度为g,电压表可视为理想电表,不计一切摩擦和其它阻力。当在弹簧上放上托盘时,电压表的示数为U0;当托盘上放有物体时,电压表的示数为U,求:(1)物体的质量;(2)如果长期使用,电源的电动势会变小,这样(指计算仍取原数值)测得的物体质量会怎样?

 

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科目:高中物理 来源:2013届江苏省扬州市邗江区高二下学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(12分)如图所示为某种电子秤的原理示意图,AB为一均匀的滑线电阻,阻值为R,长度为L,两边分别有P1、P2两个滑动头。P1可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动,弹簧处于原长时,P1刚好指着A端,P1与托盘固定相连,若P1、P2间出现电压时,该电压经过放大,通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小。已知弹簧的劲度系数为k,托盘自身质量为m0,电源电动势为E,内阻不计,当地的重力加速度为g。求;

(1)托盘上未放物体时,在托盘自身重力作用下,P1离A的距离x1

(2)托盘上放有质量为m的物体时,P1离A的距离x2

(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点,其方法是:调节P2,使P2离A点的距离也为x1,从而使P1、P2间的电压为零。校准零点后,将物体m放在托盘上,试推导出物体质量m与P1、P2间的电压U之间的函数关系式。

 

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