(12分)如圖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(jì),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。求;

(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點(diǎn)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U之間的函數(shù)關(guān)系式。

 

【答案】

(1);(2);(3)。

【解析】托盤的移動帶動P1移動,使P1、P2間出現(xiàn)電勢差,電勢差的大小反映了托盤向下移動距離的大小,由于R為均勻的滑線電阻,則其阻值與長度成正比。

   (1)由力的平衡知識可知:m0g=kx1,

解得:            (4分)

(2)放上重物重新平衡后 m0+mg=kx2

 解得:    (4分)

(3)由閉合電路歐姆定律知:E=IR,由部分電路歐姆定律:U=IR

  其中x為P1、P2間的距離,則x=x2-x1

聯(lián)立解得:        (4分)

 

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧豎直立在水平地面上,彈簧一端固定在地面上.一小球從高處自由下落到彈簧上端,將彈簧壓縮至最低點(diǎn).在小球開始下落至最低點(diǎn)的過程中,彈簧始終處于彈性限度內(nèi).在此過程中,能正確表示小球的加速度a隨下降位移x的大小變化關(guān)系是下面圖象中的
B
B



A.B.C.D.

(2)如圖所示為某種電子秤的原理示意圖,AB為一均勻的滑線變阻器,阻值為R,長度為L,兩邊分別有P1、P2兩個滑動頭,與P1相連的金屬細(xì)桿可在被固定的豎直光滑絕緣桿MN上保持水平狀態(tài),金屬細(xì)桿與托盤相連,金屬細(xì)桿所受重力忽略不計(jì).彈簧處于原長時P1剛好指向A端,若P1、P2間出現(xiàn)電壓時,該電壓經(jīng)過放大,通過信號轉(zhuǎn)換后在顯示屏上顯示出質(zhì)量的大。阎獜椈傻膭哦认禂(shù)為k,托盤自身質(zhì)量為m0,電源電動勢為E,電源的內(nèi)阻忽略不計(jì),信號放大器、信號轉(zhuǎn)換器和顯示器的分流作用忽略不計(jì).求:
①托盤上未放物體時,在托盤的自身重力作用下,P1距A端的距離x1;
②在托盤上放有質(zhì)量為m的物體時,P1距A端的距離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,從而使P1、P2間的電壓為零.校準(zhǔn)零點(diǎn)后,將被稱物體放在托盤上,試推導(dǎo)出被稱物體的質(zhì)量m與P1、P2間電壓U的函數(shù)關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?嘉定區(qū)二模)如圖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。阎獜椈傻膭哦认禂(shù)為k,托盤自身質(zhì)量為m0,電源電動勢為ε,內(nèi)阻不計(jì),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.
求:(1)托盤上未放物體時,在托盤自身重力的作用下,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間的電壓的函數(shù)關(guān)系式.

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如圖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(jì),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g。求:

(1)托盤上未放物體時,在托盤自身重力作用下,P1A的距離xl

(2)托盤上放有質(zhì)量為m的物體時,P1A的距離x2

(3)在托盤上未放物體時通常先核準(zhǔn)零點(diǎn),其方法是:調(diào)節(jié)P2,使P2A的距離也為xl,從而使P1P2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mP1、P2間的電壓U之間的函數(shù)關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)高二下學(xué)期期中考試物理試卷(帶解析) 題型:單選題

(12分)如圖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(jì),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。求;

(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點(diǎn)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U之間的函數(shù)關(guān)系式。

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