斜拉索橋比梁式橋具有更大的跨越能力,是現(xiàn)代大跨徑橋梁的重要結(jié)構(gòu)形式,橋的斜拉懸索主要承受拉力。某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們很想知道斜拉索橋的懸索能承受的最大拉力,但由于懸索很長(zhǎng),抗斷拉力又很大,直接測(cè)量很困難,同學(xué)們則取來(lái)了同種材料制成的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
由胡克定律可知,在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力F與形變量x成正比,其比例系數(shù)與彈簧的長(zhǎng)度、橫截面積及材料有關(guān)。因而同學(xué)們猜想,懸索可能也遵循類(lèi)似的規(guī)律。
① 同學(xué)們通過(guò)游標(biāo)卡尺測(cè)樣品的直徑來(lái)測(cè)定其截面積,某次測(cè)量的結(jié)果如圖所示,則該樣品的直徑為 。
② 同學(xué)們準(zhǔn)備象《探究彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量之間關(guān)系》的實(shí)驗(yàn)一樣將樣品豎直懸掛,再在其下端掛上不同重量的重物,來(lái)完成本實(shí)驗(yàn)。但有同學(xué)說(shuō)懸索的重力是不可忽略的,為了避免懸索所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,你認(rèn)為可行的措施應(yīng)該是:
。
③ 經(jīng)過(guò)同學(xué)們充分的討論,不斷完善實(shí)驗(yàn)方案后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后實(shí)驗(yàn)取得數(shù)據(jù)如下:
分析樣品C的數(shù)據(jù)可知,其所受拉力F(單位N)與伸長(zhǎng)量x(單位m)之間遵循的函數(shù)關(guān)系式是F= ;
對(duì)比各樣品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,懸索受到的拉力與懸索的伸長(zhǎng)量成正比,其比例系數(shù)與懸索長(zhǎng)度 成正比、與懸索的橫截面積 成正比。
① 0.830cm; (3分)
② 將樣品水平放置在光滑水平面上,用滑輪將豎直向下的力變?yōu)樗降睦Α#?分)
③ ;(3分)平方的倒數(shù)(2分)、的大小 (2分)
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科目:高中物理 來(lái)源:2014屆上海市高三10月月考物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
斜拉索橋比梁式橋具有更大的跨越能力,是現(xiàn)代大跨徑橋梁的重要結(jié)構(gòu)形式,橋的斜拉懸索主要承受拉力。某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們很想知道斜拉索橋的懸索能承受的最大拉力,但由于懸索很長(zhǎng),抗斷拉力又很大,直接測(cè)量很困難,同學(xué)們則取來(lái)了同種材料制成的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。由胡克定律可知,在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力F與形變量x成正比,其比例系數(shù)與彈簧的長(zhǎng)度、橫截面積及材料有關(guān)。因而同學(xué)們猜想,懸索可能也遵循類(lèi)似的規(guī)律。
① 同學(xué)們準(zhǔn)備象《探究彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量之間關(guān)系》的實(shí)驗(yàn)一樣將樣品豎直懸掛,再在其下端掛上不同重量的重物,來(lái)完成本實(shí)驗(yàn)。但有同學(xué)說(shuō)懸索的重力是不可忽略的,為了避免懸索所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,你認(rèn)為可行的措施應(yīng)該是: 。
②經(jīng)過(guò)同學(xué)們充分的討論,不斷完善實(shí)驗(yàn)方案后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后實(shí)驗(yàn)取得數(shù)據(jù)如下:
分析樣品C的數(shù)據(jù)可知,其所受拉力F(單位N)與伸長(zhǎng)量x(單位m)之間遵循的函數(shù)關(guān)系式是F= ;對(duì)比各樣品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,懸索受到的拉力與懸索的伸長(zhǎng)量成正比,其比例系數(shù)與懸索長(zhǎng)度 成正比、與懸索的橫截面積 成正比。
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