用金属制成的线材(如钢丝,钢筋)受到拉力会伸长,17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

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 力的三要素/2022-04-01 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

用金属制成的线材(如钢丝,钢筋)受到拉力会伸长,17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,现在有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.4cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过0.4cm,由于这拉力很大,杆又很长,直接测试有困难,所以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       
长度
横截面积
250N
500N
1000N
1m
0.05cm2
0.04 cm
0.08 cm
0.16 cm
2m
0.05cm2
0.08 cm
0.16 cm
0.32 cm
1m
0.10cm2
0.02 cm
0.04 cm
0.08 cm
 
 
(1)上面的测试表明这种材料的金属杆受拉力作用后,其伸长的长度还与___________、_________有关;
(2)根据设计要求这根长为4m的金属杆所能承受的最大拉力为_______N.

◎ 答案

(1)长度、横截面积,(2)5000.

◎ 解析


试题分析:(1)由表格中的数据可以看出,变量有两个:长度与横截面积;(2)分析表中数据每一行分析可知:伸长量的大小与物体所受拉力成正比,1、2行分析可知伸长量与物体的长度成正比,1、3行分析可知伸长量与物体的横截面积成反比. 即x=k(k为常数);从上表格中找一组数据(F=1000N,L=100cm,S=0.05cm2,x=0.16cm)代入得:0.16cm=;得出k=8×10-8cm2/N;
将L=4m,S=0.4cm2,x=0.4cm,代入x=8×10-8cm2/N ;解得F=5000N;

◎ 知识点

    专家分析,试题“用金属制成的线材(如钢丝,钢筋)受到拉力会伸长,17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…”主要考查了你对  【力的三要素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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