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图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,利用电压表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,当盘中没有放物体时,电压表示数为零.设变阻器总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻阻值为R,弹簧劲度系数为k,电压表为理想电表,若不计一切摩擦和其它阻力.
(1)试推出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式.
(2)由(1)计算结果可知,电压表示数与待测物体质量不成正比,不便于进行刻度,为了使电压表示数与待测质量成正比,请你利用原有器材在该小组研究的基础上进行改进,在图乙的基础上完成改进后的电路图,并推出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式.

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(1)根据欧姆定律求得电路的电流,再根据弹簧弹力等于重力,电阻与长度的关系列式即可求解. (2)设法使干路电流不变即可测量. 【解析】 (1)设变阻器的上端到滑动端的长度为x, 根据胡克定律得,mg=kx, 滑动变阻器的有效电阻Rx==       根据分压规律,有: 联立求解,得 (2)电路图如图所示 根据胡克定律,有:mg=kx, 滑动变阻器的有效电阻Rx=   根据分压规律,有: 则 答:(1)电压表示数与所称物体质量m的关系式为. (2)改进电路图如图所示,电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式为.
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考点分析:
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我国2007年10月底成功发射的“嫦娥一号”探月卫星简化的路线示意图如图所示,卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测.11月7日卫星经过约180万公里的长途飞行后完成所有变轨操作,准确进入工作轨道,工作轨道为周期为T=127min,高度为h=200km的极月圆轨道,已知月球的平均直径为D=3476km,万有引力恒量G=6.67×10-11N•m2/kg2
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小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压):
I/(A)0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50
U(V)0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
(1)在图1中画出实验电路图.可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围0~10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.
(2)在图2中画出小灯泡的U-I曲线.
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某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验,如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条…,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
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(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和______
(2)木板倾斜的目的是为了______
(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是______
A.橡皮筋处于原长状态                    B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处                D.小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量(根据下面所示的纸带回答);
(5)下面是本实验的数据记录表,
橡皮筋
做功
10个间隔距离
x(m)
10个间隔时间
T(s)
小车获得速度
vn(m/s)
小车速度的平方vn2(m/s)2
1W0.28800.21.442.07
22W0.41760.22.094.36
33W0.48960.22.455.99
44W0.59040.22.958.71
55W0.64800.23.2410.50
从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn______.请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象,并验证理论的正确性.
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(B)在学到《机械振动与机械波》时,四位同学就自己看到的现象,发表自己的观点,让你从物理学的角度来看,你认为他们谁说的对:
小张说:医生用听诊器是利用了固体可以传递机械波
小王说:军队过桥时不能齐步走,就是因为怕产生共振,损坏了桥,火车过铁桥时要限速,也是同样的道理
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A.小张说的对
B.小王说的对
C.小李说的对
D.小赵说的对
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A.波速为20m/s,波沿x轴正向传播
B.波速为10m/s,波沿x轴负向传播
C.波速为20m/s,波沿x轴负向传播
D.波速为10m/s,波沿x轴正向传播
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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