题目内容

图6-2-3是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电压表（内电阻很大）的示数来指示物体的质量.托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零.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，限流电阻为R0，弹簧的劲度系数为k.若不计一切摩擦和其他阻力

图6-2-3

（1）求出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式为Ux=____________;

（2）由（1）的计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于制作刻度.为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在上图的基础上完成改进后的电路原理图，并得出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式为Ux=____________.

提示：（1）由胡克定律知mg=kx,R连入电路中的有效电阻Rx=·x=，根据闭合电路的欧姆定律可知：

I=,又Ux=I·Rx=.

（2）改进后的电路图如图所示.

Ux=··=

答案：（1）

（2）电路图见提示 

练习册系列答案
相关题目
如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度．可由纸带求得．

（1）该同学对于该实验的认识，下列说法中正确的是
BC
BC

A．该实验应用了等效替代的思想方法
B．该实验应用了控制变量的思想方法
C．实验时必须先接通电源后释放小车
D．实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，其前提必须保证砂和砂桶总质量远远大于小车的质量
（2）如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T．该同学用刻度尺测出AC间的距离为S1，BD间的距离为S2，则打B点时小车运动的速度vB=
S1
2T
S1
2T
，小车运动的加速度a=
S2-S1
2T2
S2-S1
2T2
．
（3）某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
1
m
数据如表中所示．根据表中数据，在图丙坐标纸中作出F不变时a与
1
m
的图象．
次数 1 2 3 4 5 6
小车加速度a/m?s-2
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
小车质量m/kg
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1
m
/kg-1
3.50
3.00
2.50
2.00
1.40
1.00
如图1所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置．将一辆小车放在长木板上，小车前端系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘，盘里放适量的砝码，盘与砝码的总质量为m，车后端连一纸带，穿过打点计时器限位孔，小车运动时带动纸带运动，通过打点计时器记录下小车运动的情况．

该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M，通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F，研究纸带算出小车运动的加速度a，几次实验数据记录如下表：
次 1 2 3 4 5 6 7 8
M/kg 1.00 1.00 1.00 1.00 1.25 1.50 2.00 2.50
F/N 0.25 0.50 0.75 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
a/（m?s-2） 0.25 0.51 0.74 0.99 0.80 0.67 0.50 0.40
（1）实验中盘与砝码的总质量远小于小车质量时，细绳对小车的拉力可以近似认为等于
盘和砝码的总质量
盘和砝码的总质量
；
（2）在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系，该同学采用了先保持小车质量M不变，研究另两个量间的关系，这种方法叫做
控制变量法
控制变量法
；
（3）通过表中1～4列数据可得到的结论是：
质量一定，加速度与力成正比
质量一定，加速度与力成正比
；通过表中4～8列数据可得到的结论是：
力一定，加速度与质量成反比
力一定，加速度与质量成反比
．
（4）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图2所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因：
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
．
（2009?盐城模拟）选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分．）
（1）用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900J的功，同时汽缸向外散热210J，汽缸里空气的内能
增加
增加
（填“增加“或“减少“）了
690
690
J．
（2）如图所示，是某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化，得到的P-T图象．气体状态由A变化至B的过程中，气体的体积将
变小
变小
（填“变大“或“变小“），这是
放热
放热
 （填“吸热“或“放热“）过程．
（3）我国陆地面9.6×1012m2，若地面大气压P0=1.0×105Pa，地面附近重力加速度 g=10m/s2，空气平均摩尔质量为M0=3.0×10-2kgmol-1，阿伏伽德罗常数N4=6.0×1023mol-1，我国陆地上空空气的总质量 M=
9.6×1016kg
9.6×1016kg
；我国陆地上空空气的分子总数N=
1.9×1042个
1.9×1042个
．（结果保留两位有效数字）
如图1所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置．将一辆小车放在光滑的水平板上，小车前端系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘，盘里放适量的砝码，盘与砝码的总质量为m，车后端连一纸带，穿过打点计时器限位孔，小车运动时带动纸带运动，通过打点计时器记录下小车运动的情况．该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M，通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F，研究纸带算出小车运动的加速度a，几次实验数据记录如表：
次 1 2 3 4 5 6 7 8
M/kg 0.50 0.50 0.50 0.50 1.25 1.50 2.00 2.50
F/N 0.25 0.50 0.75 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
a/（m?s-2） 0.50 1.01 1.50 1.99 0.80 0.67 0.50 0.40
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（1）在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系，该同学采用了先保持小车质量M不变，研究另两个量间的关系，这种方法叫做
 
；
（2）通过表中1-4列数据可得到的结论是：
 
；通过表中4-8列数据可得到的结论是：
 
．
（3）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据后，依照数据正确画出a-F图象如图2示，（小车质量保持不变）图线不过原点的原因可是
 
．

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