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图41甲是某同学自制的电子秤原理图，利用理想电压表的示数来指示物体的质量．托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，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，滑动触头恰好指在变阻器R的最上端，此时电压表示数为零．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R₀，弹簧劲度系数为k，若不计一切摩擦和其它阻力．
（1）求出电压表示数U_x用所称物体的质量m表示的关系式；
（2）由⑴的计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于进行刻度，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，在图41（乙）的基础上完成改进后的电路原理图，并求出电压表示数U_x用所称物体的质量m表示的关系式．

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1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

A

B

B

C

C

D

D

C

D

C

B

A

B

D

15．甲   ABD

16．等于  

17．（1）6.84~6.86   14.04~14.06   

（2）如图所示  

（3）28.0~29.5

18题．

（3）       以m为研究对象，受力情况如图所示: 设物体在恒力作用下的加速度为a₁,

根据牛顿运动定律：

   （3分）

（4）       撤去恒力F后受力分析如图所示，设撤去恒力F的瞬间物体的速度为v，根据运动学公式：

设撤去恒力F后，物体做匀减速直线运动的加速度为a₂，设滑行的时间为

（3）设物体做匀加速直线运动和匀减速直线运动的位移分别是s₁和s₂，根据运动学公式：

19题：

（1）设炸弹落地所用时间为t，根据运动学公式：

   （2）飞机投下炸弹时距目标P的水平距离为s_P，

m                    （2分）

   （3）设炸弹到达Q点上空所用的时间为，^‘炸弹到达Q点上空下降的高度为                   ；          

设炮弹竖直上抛的高度为h，        

        所以                  

              m/s               （5分）

20题．

（1）以m为研究对象，受力情况如图所示: 设物体在恒力作用下的加速度为a，根据牛顿运动定律：

        设小物块到达B点时的速度为v_B

                   m/s        （3分）

   （2）设小物块到达D点时的速度为v_D，又因为小物块恰能到达D点

        所以           m/s

        设重力和摩擦力所做的功分别为W_G和W_f，由动能定理

              J       

        所以在圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功为9.6J     （3分）

   （3）设圆轨道光滑时，小物块到达D点时的速度为，由机械能守恒定律：

             代入数据： m/s

        设小物块在D受到圆轨道的压力为N ，所以： 

          N                （4分）

20题．

（1）以平板车和小金属块为研究对象，由平板车和小金属块组成的系统不受外力，所以动量守恒：

                   代入数据得：        （3分）

   （2））以小金属块为研究对象，由动量定理

              代入数据得            （3分）

（3）设小金属块与平板车最后的共同速度为v，由动量守恒定律：

                  代入数据得  

如图所示：设平板车长为L，达到共同速度时平板车的位移为s。

以小物块为研究对象，根据动能定理：

                    ①

 以平板车为研究对象，根据动能定理：

                             ②

       ①+②得：

               （4分）