【題目】對(duì)一根用新材料制成的金屬桿M進(jìn)行抗拉測(cè)量．這根金屬桿長(zhǎng)5cm，橫截面積為1.0cm2，設(shè)計(jì)要求使它受到拉力后的伸長(zhǎng)量不超過原長(zhǎng)的．由于這一拉力很大，桿又很短，直接測(cè)試有困難，現(xiàn)選用這種材料制成樣品進(jìn)行測(cè)試，得到不同情況下得伸長(zhǎng)量如下表所示：

(1)在設(shè)計(jì)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，用到了我們學(xué)過的_____的科學(xué)研究方法．

(2)測(cè)試結(jié)果表明：樣品受拉力作用后，其伸長(zhǎng)量與樣品的長(zhǎng)度成____比，與樣品的橫截面積成_____比．

(3)待測(cè)金屬桿M能夠允許承受的最大拉力為_____N．

【答案】控制變量法 正 反 125000

【解析】

(1)[1]由題可知伸長(zhǎng)量x與樣品的長(zhǎng)度、橫截面積、所受拉力都有關(guān)系，涉及的變量較多，因此采用“控制變量法”來確定它們之間的正、反比關(guān)系．

(2)[2][3]由表格知：

①、當(dāng)受到的拉力F、橫截面積S一定時(shí)，伸長(zhǎng)量x與樣品長(zhǎng)度L成正比，

②、當(dāng)受到的拉力F、樣品長(zhǎng)度L一定時(shí)，伸長(zhǎng)量x與橫截面積S成反比，

③、當(dāng)樣品長(zhǎng)度L、橫截面積S一定時(shí)，伸長(zhǎng)量x與受到的拉力F成正比，

綜上得，樣品受拉力作用后，其伸長(zhǎng)量與樣品的長(zhǎng)度成正比，與樣品的橫截面積成反比．

(3)[4]由上面結(jié)論，可以歸納出，x與L、S、F之間存在一定量的比例關(guān)系，設(shè)這個(gè)比值為k，那么有：線材伸長(zhǎng)量x與材料的長(zhǎng)度L、材料的橫截面積S與拉力F的函數(shù)關(guān)系為

（k為常數(shù)）

則：

取S=0.10cm2=1.0×10-5m2，x=0.08cm=8×10-4m，L=1m，F=1000N，則：

k=8.0×10-12m2/N

將金屬桿長(zhǎng)5cm=0.05m，橫截面積為1.0cm2=1×10-4m2，設(shè)計(jì)要求使它受到拉力后的伸長(zhǎng)量不超過原長(zhǎng)的，代入公式得：

F=125000N.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩條間距L=0.5m且足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬直導(dǎo)軌，與水平地面成30°角固定放置，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌所在的斜面向上，質(zhì)量、的金屬棒ab、cd垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，兩金屬棒的總電阻r=0.2Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。ab在沿導(dǎo)軌所在斜面向上的外力F作用下，沿該斜面以的恒定速度向上運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻釋放cd， cd向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間其速度達(dá)到最大。已知重力加速度g=10m/s2，求在cd速度最大時(shí)，

（1）abcd回路的電流強(qiáng)度I以及F的大��；

（2）abcd回路磁通量的變化率以及cd的速率。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】原子彈爆炸能瞬間釋放出巨大的能量，是利用了________（填“原子核人工轉(zhuǎn)變”“重核裂變”“輕核聚變”或“原子核衰變”）；太陽能不斷地向外輻射能量，是因?yàn)槠鋬?nèi)部不斷地發(fā)生著____________（填“原子核人工轉(zhuǎn)變”“重核裂變”“輕核聚變”或“原子核衰變”）.若用核轟擊核發(fā)生核反應(yīng)，最終產(chǎn)生核和________核（寫出元素符號(hào)）.已知、核的質(zhì)量分別為m1、m2，產(chǎn)生新核的質(zhì)量分別為m3、m4，則該核反應(yīng)放出的核能為_______（已知真空中的光速為c）.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,有一質(zhì)量為M=2kg的平板小車靜止在光滑的水平地面上,現(xiàn)有質(zhì)量均為m=1kg的小物塊A和B(均可視為質(zhì)點(diǎn)),由車上P處開始,A以初速度v1=2m/s向左運(yùn)動(dòng),B同時(shí)以v2= 4m/s向右運(yùn)動(dòng)。最終A、B兩物塊恰好停在小車兩端沒有脫離小車。兩物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.1,g取10m/s2。求:　

(1)小車總長(zhǎng)L。

(2)B在小車上滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生的熱量QB。

(3)從A、B開始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí),經(jīng)6s小車離原位置的距離x。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e，對(duì)此氣體，下列說法正確的是 （ ）

A. 過程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小

B. 過程②中氣體對(duì)外界做正功

C. 過程④中氣體從外界吸收了熱量

D. 狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是盧瑟福設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：他在鉛塊上鉆了一個(gè)小孔，孔內(nèi)放入一點(diǎn)鐳，使射線只能從這個(gè)小孔里發(fā)出，隨后他將射線引入磁場(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)射線立即分成三股，他把三束射線分別命名為 α射線、β射線、 γ射線�；趯�(duì)這三種射線的深入分析，盧瑟福獲得了1907年的諾貝爾獎(jiǎng)。以下對(duì)這三束射線描述準(zhǔn)確的是（ ）

A. α射線的穿透能力最弱，容易被物體吸收

B. β射線在真空中的運(yùn)動(dòng)速度是光速

C. γ射線本質(zhì)上是波長(zhǎng)極短的電磁波，電離能力極強(qiáng)

D. β射線帶負(fù)電，是來自鐳原子的核外電子

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度為2m/s2，下列說法正確的是 ( )

A.任意一秒末的速度總比前一秒初的速度大2m/s

B.任意一秒初的速度總比前一秒末的速度大2m/s

C.任意一秒的平均速度總比前一秒的平均速度大1m/s

D.任意一秒內(nèi)發(fā)生的位移總比前一秒發(fā)生的位移大2m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)通過下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則.實(shí)驗(yàn)步驟：

①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向.

②如圖1所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí)，將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測(cè)量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長(zhǎng)度l).每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50 N，測(cè)出所對(duì)應(yīng)的l，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：

圖1

F(N)

0

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

l(cm)

l0

10.97

12.02

13.00

13.98

15.05

③找出②中F＝2.50 N時(shí)橡皮筋兩端的位置，重新標(biāo)記為O、O′，橡皮筋的拉力記為FO O′.

圖2

④在秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖2所示.用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB.

完成下列作圖和填空：

(1)利用表中數(shù)據(jù)在圖3坐標(biāo)紙上畫出Fl圖線________，根據(jù)圖線求得l0＝________cm.

圖3

(2)測(cè)得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，則FOA的大小為________N.

(3)根據(jù)給出的標(biāo)度，在圖4中作出FOA和FOB的合力F′的圖示_______.

圖4

(4)通過比較F′與________的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們總結(jié)出了許多物理學(xué)方法，以下關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述正確的是

A.根據(jù)速度的定義式，當(dāng)趨近于零時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義運(yùn)用了極限的思想方法

B.伽利略用實(shí)驗(yàn)直接證實(shí)了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.研究公交車過站牌所用時(shí)間時(shí)，可以把公交車看成質(zhì)點(diǎn)

D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了理想模型的方法

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