10. 用金屬絲制成的線材受到拉力會(huì)伸長(zhǎng).十七世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn),金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)它的伸長(zhǎng)與拉力成正比.這就是著名的胡克定律.這一發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要基礎(chǔ).現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿.長(zhǎng)為4m.橫截面積為0.8cm2.設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)不超過原長(zhǎng)的1/1 000.問最大拉力多大?由于這一拉力很大.桿又較長(zhǎng).直接測(cè)試有困難.選用同種材料制成樣品進(jìn)行測(cè)試.通過測(cè)試取得數(shù)據(jù)如下:測(cè)試結(jié)果表明線材受拉力作用后其伸長(zhǎng)與材料的長(zhǎng)度成 比.與材料的橫截面積成 比,上述金屬細(xì)桿承受的最大拉力為 N. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

用金屬絲制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到拉力會(huì)伸長(zhǎng),17世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn):金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)它的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與拉力成正比,這就是著名的胡克定律,這一發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要基礎(chǔ).現(xiàn)在一根用新材料制成的金屬桿,長(zhǎng)為4m,橫截面積0.8cm2,設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度不超過原長(zhǎng)的1/1000,由于這一拉力很大,桿又較長(zhǎng),直接測(cè)量有困難,但可以選用同種材料制成的樣品進(jìn)行測(cè)試,通過測(cè)試取得數(shù)據(jù)如下:

測(cè)試結(jié)果表明線材受拉力作用后伸長(zhǎng)與材料的長(zhǎng)度成____比,與材料的橫截面積成_____比.

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用金屬制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到拉力會(huì)伸長(zhǎng).十七世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn):金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)它的伸長(zhǎng)與拉力成正比,這就是著名的胡克定律.這一發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要基礎(chǔ).現(xiàn)在一根用新材料制成的金屬桿,長(zhǎng)為4m,橫截面積為0.8cm2,設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)不超過原長(zhǎng)的1/1000,問最大拉力多大?由于這一拉力很大,桿又較長(zhǎng),直接測(cè)試有困難,選用同種材料制成樣品進(jìn)行測(cè)試,通過測(cè)試取得數(shù)據(jù)如下:
  長(zhǎng)度 伸長(zhǎng)
拉力




截面積
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
(1)測(cè)試結(jié)果表明線材受拉力作用后其伸長(zhǎng)與材料的長(zhǎng)度成
 比,與材料的截面積成
 比.
(2)上述金屬細(xì)桿承受的最大拉力為
10000
10000
 N.

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用金屬制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到的拉力會(huì)伸長(zhǎng),17世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn),金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長(zhǎng)與拉力成正比,這就是著名的胡克定律.這個(gè)發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要的基礎(chǔ).現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿,長(zhǎng)為4m,橫截面積為0.8cm2,設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)不超過原長(zhǎng)的1/1 00,由于這一拉力很大,桿又較長(zhǎng),直接測(cè)試有困難,就選用同種材料制成樣品進(jìn)行測(cè)試,通過測(cè)試取得數(shù)據(jù)如右圖:
長(zhǎng)度/m 截面積S/cm2\伸長(zhǎng)x/m\拉力F/N 250 500 750 1000
1 0.05 0.04 0.08 0.12 0.16
2 0.05 0.08 0.16 0.24 0.32
3 0.05 0.12 0.24 0.36 0.48
1 0.10 0.02 0.04 0.06 0.08
1 0.20 0.01 0.02 0.03 0.04
(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果,推導(dǎo)出線材伸長(zhǎng)x與材料的長(zhǎng)度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系為x=
kFL
s
kFL
s
(用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示).
(2)在尋找上述關(guān)系中,運(yùn)用
控制變量法
控制變量法
科學(xué)研究方法.

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用金屬制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到拉力會(huì)伸長(zhǎng),十七世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn),金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長(zhǎng)與拉力成正比,這就是著名的胡克定律.這一發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要基礎(chǔ).現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿,長(zhǎng)為4m,橫截面積為0.8cm2,設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)不超過原長(zhǎng)的1/1000,由于這一拉力很大,桿又較長(zhǎng),直接測(cè)試有困難,就選用同種材料制成樣品進(jìn)行測(cè)試,通過測(cè)試,取得數(shù)據(jù)如下:



長(zhǎng)度L
拉力F伸長(zhǎng)x截面積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)根據(jù)測(cè)試結(jié)果,推導(dǎo)出線材伸長(zhǎng)x與材料的長(zhǎng)度L、材料的截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系.
(2)在尋找上述關(guān)系中,你運(yùn)用了哪種科學(xué)方法?
(3)通過對(duì)樣品的測(cè)試,求出新材料制成的金屬細(xì)桿能承受的最大拉力.

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用金屬制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到拉力后會(huì)伸長(zhǎng),17世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn),金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長(zhǎng)與拉力成正比,這就是著名的胡克定律,這個(gè)發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要的基礎(chǔ).現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿,長(zhǎng)為4m,橫截面積為0.8cm2,設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)不超過原長(zhǎng)的
1
1000
,由于這一拉力很大,桿又較長(zhǎng),直接測(cè)試有困難,因此選用同種材料制成的樣品進(jìn)行測(cè)試,通過測(cè)試取得數(shù)據(jù)如下:
長(zhǎng)度/m 精英家教網(wǎng) 250 500 750 1000
1 0.05 0.04 0.08 0.12 0.16
2 0.05 0.08 0.16 0.24 0.32
3 0.05 0.12 0.24 0.36 0.48
1 0.10 0.02 0.04 0.06 0.08
1 0.20 0.01 0.02 0.03 0.04
(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果,推導(dǎo)出線材伸長(zhǎng)x與材料的長(zhǎng)度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系為
 

(2)在尋找上述關(guān)系的過程中,你運(yùn)用了下列科學(xué)研究方法中的哪一種
 
?
A.理想實(shí)驗(yàn)法    B.提出假說法    C.控制變量法
(3)通過對(duì)樣品的測(cè)試,求出新材料制成的金屬細(xì)桿能承受的最大拉力約為
 

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選擇題

1

2

3

4

5

6

7

8

9

B

D

D

C

A

BC

ABC

BC

AD

三、簡(jiǎn)答題:

10、、10000

11、(1)并聯(lián)電阻箱后線路總電阻減小,從而造成總電流增大。

   (2)① 調(diào)節(jié)電阻箱R,斷開開關(guān)K,將開關(guān)S接D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù);                  

斷開開關(guān)K,再調(diào)節(jié)電阻箱R,將開關(guān)S接D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù);

(3)2.85;2.37

12、AD            13、BD

四、計(jì)算題:

14、解:根據(jù)題意,當(dāng)B與C剛脫離接觸的瞬間,C的水平速度達(dá)到最大,水平方向的加速度

為零,即水平方向的合外力為零.由于小球此時(shí)僅受重力和桿子作用力,而重力是豎直向下的,

所以桿子的作用力必為零.列以下方程:

mgsinθ=mv2/L,(3分)

vx=vsinθ,(2分)

vc=vx,(1分)

mgL(1―sinθ)=mv2/2+Mvc2/2(1分)

解以上各式得m/M=1/4(4分)

15.解:(1)由v-t圖可知道,剛開始,t=0時(shí)刻.線圈加速度為a=v0/t1?

  此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε=ΔФ/Δt=ΔBL2/Δt,I=ε/R=ΔBL2/(ΔtR)

  線圈此刻所受安培力為F=BIL=BΔBL3/(ΔtR)=ma,得到ΔB/Δt=mv0R/(B0t1L3)

  (2)線圈t2時(shí)刻開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),有兩種可能:

  a.線圈沒有完全進(jìn)入磁場(chǎng),磁場(chǎng)就消失,所以沒有感應(yīng)電流,回路電功率P=0.(3分)

  b.磁場(chǎng)沒有消失,但線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng),盡管有感應(yīng)電流.所受合力為零,同樣做勻速直線運(yùn)動(dòng)P=ε2/R=(2ΔBL2/Δt)2/R=4m2v20R/(B02t12L2)

16.解:(1)開始砂輪給鐵板向前的滑動(dòng)摩擦力F1=μ1FlN=0.3X100N=30N.

    工作臺(tái)給平板的摩擦阻力F2=μ2F2N=0.1X(100+l0X10)N=20N.

    鐵板先向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)a=(F1-F2)/m=1m/s2

加速過程鐵板達(dá)到的最大速度vm=ωR=5X0.4m/s=2m/s.

    這一過程鐵板的位移Sl=vm/2a=2m<2.8m

    此后砂輪給鐵板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力Fl,F(xiàn)l’=F2,鐵板將做勻速運(yùn)動(dòng).

    即整個(gè)過程中鐵板將先做加速度a=lm/s2的勻加速運(yùn)動(dòng),然后做vm2m/s的勻速運(yùn)動(dòng)(只要上面已求出,不說數(shù)據(jù)也得分)(7分)

    (2)在加速運(yùn)動(dòng)過程中,由vm=at1得t1=2s,

    勻速運(yùn)動(dòng)過程的位移為s2=L―s1=0.8m由s2=vt2,得t2=0.4s.

    所以加工一塊鐵板所用的時(shí)間為T=t1+t2=2.4s.(4分)

    (3)E=ΔEk+Q1+Q2=136J.(4分)

    17.(15分)解:(1)設(shè)帶電粒子從A點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域,A點(diǎn)坐標(biāo)為(x、y),粒子旋轉(zhuǎn)的半徑為R,旋轉(zhuǎn)的圓心在C點(diǎn),旋轉(zhuǎn)圓心角為α,則x=一a+Rsinα,y= R―Rcosα,(4分)

    解得(x+a)2+(y一R)2=R2.(2分)

  可見,所加磁場(chǎng)的邊界的軌跡是一個(gè)以(一a,R)為圓心,半徑為R=mVo/Bq的圓.該圓位于x軸上方且與P1點(diǎn)相切.(1分)

    (2)根據(jù)對(duì)稱性可得出在P2處所加的磁場(chǎng)最小區(qū)域也是圓,(1分)

    同理可求得其方程為(x-a)2+(y一R)2=R2 (2分)

圓心為(a,R),半徑為R=mVo/Bq,該圓位于x軸上方且與P2點(diǎn)相切;(2分)  

    根據(jù)左手定則判斷,磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里;(1分)

    沿圖示v0方向射出的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示.(2分)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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