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P
1、P
2 两个滑动头,P
1 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,P
1 刚好指着A端.P
1与托盘固定相连.若P
1、P
2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m
,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,P
1离A的距离x
1(2)托盘上放有质量为m的物体时,P
1离A的距离x
2(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点,其方法是:调节P
2,使P
2 离A的距离也为x
1,从而使P
1、P
2 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P
1、P
2间的电压的函数关系式.
考点分析:
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在宇宙飞船的实验舱内充满CO
2气体,且一段时间内气体的压强不 变,舱内有一块面积为S的平板舱壁,如图所示.如果CO
2气体对平板的压强是由气体分子垂直撞击平板形成的,假设气体分子中各有l/6的个数分别向上、下、左、右、前、后六个方向运动,且每个分子的速度均为υ,设气体分子与平板碰撞后仍以原速反弹.已知实验舱中单位体积内CO
2的摩尔数为n,CO
2的摩尔质量为μ,阿伏加德罗常数为N
A.求
(1)单位时间内打在平板上的CO
2分子个数.
(2)CO
2气体对平板的压力.
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有一研究性学习小组研究了这样一个课题:人从高处跳下超过多大高度时容易造成骨折.他们查得这样一些资料;一般成人的胫骨的极限抗压强度为p=1.5×10
8 Pa,胫骨的最小面积S=3.2×10
-4 m
2.假若一个质量为50kg的人,从一定的高度直膝双足落地,落地时其重心又下降了约h=l.0×10
-2 m,请你估算一下:当这个高度H超过多少米时,就可能导致胫骨骨折(计算结果保留两位有效数字,取g=10m/s
2).
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某同学设计了一个测定激光的波长的实验装置如图所示,激光器发出一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝.另一端装有感光片的遮光筒,感光片的位置上出现一排等距的亮线.
(1)这个现象说明激光具有
性.
(2)某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时如图甲所示,游标卡尺的示数如图丙所示;第二次分划扳中心刻度线对齐B条纹中心线时如图乙所示,游标卡尺的读数如图丁所示.已知职缝间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为lm,则图丙中游标卡尺的示数为
mm.图丁中游标卡尺的示数为
mm.实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是
,所测光波的波长为
m.(保留两位有效数字)
(3)如果实验时将红激光换成蓝激光,屏上相邻两条纹的距离将
.
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图甲所示电路称为惠斯通电桥,当通过灵敏电流计G的电流I
g=0时,电桥平衡,可以证明电桥的平衡条件为:
.图乙是实验室用惠斯通电桥测量未知电阻R
x的电路原理图,其中R是已知电阻,S是开关,G是灵敏电流计,AC是一条粗细均匀的长直电阻丝,D是滑动头,按下D时就使电流计的一端与电阻丝接通,L是米尺.
(1)简要说明测量R
x的实验步骤,并写出计算R
x的公式;
(2)如果滑动触头D从A向C移动的整个过程中,每次按下D时,流过G的电流总是比前一次增大,已知A、C间的电阻丝是导通的,那么,电路可能在______断路了.
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有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图甲所示.此金属管线长约30cm,电阻约10Ω.已知这种金属的电阻率为ρ,因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请你设计一个实验方案,测量中空部分的截面积S0,现有如下器材可选:
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
c.电流表A
l(600mA,1.0Ω)
D.电流表A
2(3A,0.1Ω)
E.电压表V(3V,6KΩ)
F.滑动变阻器R
1(2KΩ,O.5A)
G.滑动变阻器R
2(10Ω,2A)
H.蓄电池E(6V,O.05Ω )
I.开关一个,带夹子的导线若干
(1)上列器材中,应选用的器材有______(只填代号字母).
(2)在上面方框中画出你所设计的电路图,并把图乙的实物连成实际测量电路,要求尽可能测出多组有关数值.
(3)实验中要测量的物理量有:______,计算金属管线内部空问截面积S
的表达式为:S
=______.
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