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.现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8cm
2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000,由于这一拉力很大,杆又较长,直接测试有困难,就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L | 拉力F伸长x截面积S | 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 |
3m | 0.05cm2 | 0.12cm | 0.24cm | 0.36cm | 0.48cm |
1m | 0.10cm2 | 0.02cm | 0.04cm | 0.06cm | 0.08cm |
1m | 0.20cm2 | 0.01cm | 0.02cm | 0.03cm | 0.04cm |
(1)根据测试结果,推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的截面积S及拉力F的函数关系.
(2)在寻找上述关系中,你运用了哪种科学方法?
(3)通过对样品的测试,求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力.
考点分析:
相关试题推荐
2008年1月,我国南方地区连降大雪,出现了罕见的雪灾.为了安全行车,某司机在冰雪覆盖的平直公路上测试汽车的制动性能.他从车上速度表看到汽车速度v=40km/h时紧急刹车,由于车轮与冰雪公路面的摩擦,车轮在公路面上划出一道长L=50m的刹车痕后停止.求:
(1)车轮与冰雪公路面间的动摩擦因数μ;
(2)该司机驾车以v′=36km/h的速度在一段动摩擦因数也为μ的平直冰雪公路上匀速行驶,突然发现前方停着一辆故障车.若刹车过程司机的反应时间为△t=0.7s,为了避免两车相撞,该司机至少应在距故障车多远处采取同样的紧急刹车措施?(取g=10m/s
2)
查看答案
我们在电影或电视中经常可看到这样的惊险场面:一辆汽车从山顶直跌入山谷,为了拍摄重力为15 000N的汽车从山崖上坠落的情景,电影导演通常用一辆模型汽车代替实际汽车.设模型汽车与实际汽车的大小比例为1/25,那么山崖也必须用1/25的比例来代替真实的山崖.设电影每1min放映的胶片张数是一定的.为了能把模型汽车坠落的情景放映的恰似拍摄实景一样,以达到以假乱真的视觉效果,问:在实际拍摄的过程中,电影摄影机第1s拍摄的胶片数应是实景拍摄的几倍?
查看答案
电磁打点计时器是测量时间的仪器,其工作电压约为
V,电源频率是50Hz,它每隔
S打一次点.在测定匀变速直线运动加速度实验中,某次实验纸带的记录如图所示,每打5个点取一个记数点,但第3个记数点没有画出.由图数据可求得:该物体的加速度为
m/s
2第3个记数点与第2个记数点的距离约为
cm.(小数点后保留两位)
查看答案
在做《互成角度的两个力的合力》实验时,橡皮筋的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中错误的是______:
A.同一次实验过程中,O点位置允许变动
B.实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧秤之间夹角应取90°以便于算出合力大小.
查看答案
如图所示的装置中,绳子与滑轮的质量不计,一切摩擦均不计,两个物体的质量分别为m
1和m
2,动滑轮两边的绳子与竖直方向的夹角分别为θ
1和θ
2,装置处于静止状态,则( )
A.m
2必定小于m
1B.m
2必定大于
C.m
2必定要等于
D.θ
1与θ
2必定相等
查看答案