1、填空题 用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长.十七世纪英国物理学家胡克发现:金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律.这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础.现在一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000,问最大拉力多大?由于这一拉力很大,杆又较长,直接测试有困难,选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下:
长度 | 伸长 拉力 截面积 | 250N | 500N | 750N | 1000N 1m 0.05cm2 0.04cm 0.08cm 0.12cm 0.16cm 2m 0.05cm2 0.08cm 0.16cm 0.24cm 0.32cm 1m 0.10cm2 0.02cm 0.04cm 0.06cm 0.08cm
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(1)测试结果表明线材受拉力作用后其伸长与材料的长度成______?比,与材料的截面积成______?比.
(2)上述金属细杆承受的最大拉力为______?N.
参考答案:(1)由表格知:
1、当受到的拉力F、横截面积S一定时,伸长量x与样品长度L成正比,①
2、当受到的拉力F、样品长度L一定时,伸长量x与横截面积S成反比,②
3、当样品长度L、横截面积S一定时,伸长量x与受到的拉力F成正比,③
由1、2的结论,可知答案为:正、反.
(2)由①②③三个结论,可以归纳出,x与L、S、F之间存在一定量的比例关系,设这个比值为k,那么有:
x=k?Fls(k为常数)? ①
根据图表提供数据代入解得:k=225×10-10m2/N.
由题意知:待测金属杆M承受最大拉力时,其伸长量为原来的11000,即4×10-3m;
此时 S=0.8cm2=8×10-5m2,L=4m;代入上面的公式①解得:F=10000N.
故答案为:10000.
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 (8分)如图为“用位移传感器、数据采集器等仪器研究加速度和力的关系”的实验装置。
?
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________不变,用钩码所受的重力作为_______,用DIS(数字化信息系统)测小车的加速度。
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量,在某次实验中根据测得的多组数据可画出a ?F关系图线(如图所示)。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______________________________。
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是________。
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
参考答案:(1)小车的总质量不变?小车所受外力(2)①质量不变的条件下,加速度与外力成正比?② C
本题解析:(1)因为要探索“加速度和力的关系”,所以应保持小车的总质量不变;在满足
条件下,钩码所受的重力作为小车所受外力。
(2)由于OA段a-F关系为一倾斜的直线,所以在小车质量不变的条件下,加速度与外力成正比;由实验原理:
,得
,而实际上
,可见AB段明显偏离直线是由于没有满足
造成的。
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球.两小球均保持静止.当突然剪断细绳时,上面小球A与下面小球B的加速度为( )
A.aA=g?aB=g
B.aA=g?aB=0
C.aA=2g?aB=0
D.aA=0?aB=g