问题
计算题
在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量,如图所示为电子秤的原理图,托盘和弹簧的电阻与质量均不计。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,电压表示数为零。滑动变阻器的总电阻为R,总长度为l,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻的阻值为R0,弹簧劲度系数为k,不计一切摩擦和其他阻力,电压表为理想表,当长盘上放上某物体时,电压表的示数为U,求此时称量物体的质量。
答案
解:设托盘上放上质量为m的物体时,弹簧的压缩量为x,由题设知:,则
①
由全电路欧姆定律知: ②
③
联立①②③求解得