15.(16分)有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(其实质是电流表)。其中AO:BO=5:1。已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示:
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压力F/N |
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
…… |
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电阻R/ |
300 |
270 |
240 |
210 |
180 |
150 |
120 |
…… |
设踏板的杠杆组件的质量不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.68V,则:
(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式;
(2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处?
(3)如果某人站在踏板上,电流表刻度盘示数为20mA,这个人的体重是多少?
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13.(10分)利用如图a所示的电路图测量电源电动势和内电阻,器材如图b所示,请用实线代表导线,将图b中器材连成实验用电路。实验时经测量得出的数据如下表,请在图c的方格纸上画出U-I图线。利用图线可求出电源电动势和内电阻分别为 、 。
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1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
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I/A |
0.12 |
0.20 |
0.31 |
0.32 |
0.50 |
0.57 |
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U/V |
1.37 |
1.32 |
1.24 |
1.18 |
1.10 |
1.05 |
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12.(8分)一位同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触,当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示。让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使网球沿水平方向射出桌面,小球在空气中飞行后落到水平地面上,水平距离为s。
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(1)请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式: 。
(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表的所示:根据以上实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系式为 ,并说明理由: 。
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弹簧的压缩量x(cm) |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
3.50 |
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钢球飞行的水平距离s(m) |
1.01 |
1.50 |
2.01 |
2.48 |
3.01 |
3.50 |