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用金屬制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到的拉力會伸長,17世紀英國物理學家胡克發(fā)現(xiàn),金屬絲或金屬桿在彈性限度內的伸長與拉力成正比,這就是著名的胡克定律.這個發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎.現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿,長為4m,橫截面積為0.8cm2,設計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大,桿又較長,直接測試有困難,就選用同種材料制成樣品進行測試,通過測試取得數(shù)據如右圖:
長度/m截面積S/cm2\伸長x/m\拉力F/N2505007501000
10.050.040.080.120.16
20.050.080.160.240.32
30.050.120.240.360.48
10.100.020.040.060.08
10.200.010.020.030.04
(1)根據測試結果,推導出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關系為x=______(用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示).
(2)在尋找上述關系中,運用______科學研究方法.
(1)由表格知:
1、當受到的拉力F、橫截面積S一定時,伸長量x與樣品長度L成正比,①
2、當受到的拉力F、樣品長度L一定時,伸長量x與橫截面積S成反比,②
3、當樣品長度L、橫截面積S一定時,伸長量x與受到的拉力F成正比,③
由①②③三個結論,可以歸納出,x與L、S、F之間存在一定量的比例關系,設這個比值為k,那么有:x=k
FL
S
(其中k為比例系數(shù))
(2)由上知,線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F都有關系,可采用控制變量法.
故答案為:(1)x=
kFL
s
(其中k為比例系數(shù));(2)控制變量法
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關于重力、彈力和摩擦力的說法,正確的是( 。
A.靜摩擦力的大小在零和最大靜摩擦力之間
B.勁度系數(shù)越大的彈簧,產生的彈力越大
C.動摩擦因數(shù)與物體之間的壓力成反比,與滑動摩擦力成正比
D.物體的重心一定在物體上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)質量m="1.0" kg的甲物體與豎直放置的輕彈簧的上端連接,彈簧下端固定在地面上,如圖所示。質量m="1.0" kg的乙物體從甲物體正上方,距離甲物體h="0.40" m處自由落下,撞在甲物體上在極短的時間內與甲物體粘在一起(不再分離)向下運動。它們到達最低點后又向上運動,上升的最高點比甲物體初始位置高H="0.10" m。已知彈簧的勁度系數(shù)k="200" N/m,且彈簧始終在彈性限度內,空氣阻力可忽略不計,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)乙物體和甲物體碰撞過程中損失的動能;
(2)乙物體和甲物體碰撞后一起向下運動至最低點的過程中,甲乙兩物體克服彈簧彈力所做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,勁度系數(shù)為
k2
的輕彈簧B豎直固定在桌面上,上端連接一個質量為m的物體,用細繩跨過定滑輪將物體m與另一根勁度系數(shù)為
k1
的輕彈簧C連接.當彈簧C處在水平位置且未發(fā)生形變時,其右端點位于a位置.現(xiàn)將彈簧C的右端點沿水平方向緩慢拉到b位置時,彈簧B對物體m的彈力大小為
2
3
mg
,則ab間的距離為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平固定傾角為30°的光滑斜面上有兩個質量均為m的小球A、B,它們用勁度系數(shù)為k的輕質彈簧連接,重力加速度為g.現(xiàn)對A施加一水平向左的推力F使A、B均靜止在斜面上,此時彈簧的長度為l,則彈簧原長l0和推力F的大小分別為( 。
A.l0=l+
mg
2k
F=2
3
mg
B.l0=l+
mg
2k
F=
2
3
3
mg
C.l0=l-
mg
2k
F=
2
3
3
mg
D.l0=l-
mg
2k
F=2
3
mg

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一根彈簧的原長為20cm,豎直懸掛著,當用15N的力豎直向下拉彈簧時,量得彈簧長24cm;若把它豎立在水平桌面上,用30N的力豎直向下壓時,彈簧長為多少?(忽略彈簧自重,彈簧一直處于彈性限度內)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一根彈簧在彈性限度內,對其施加20N的拉力時,其長為25cm,對其施40N壓力時,其長為10cm,則該彈簧自然長度為______cm,其勁度系數(shù)為______N/m.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

輕質彈簧原長10cm,在它下面掛一個所受重力為4N的物體處于靜止時,彈簧長12cm,則錯誤的是(  )
A.該彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m
B.物體受到的合力大小為4N
C.彈簧受到的拉力大小為4N
D.物體受到的彈力大小為4N

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖所示,水平桌面上固定著斜面體A,有小鐵塊B.斜面體的斜面是曲面,由其截面圖可以看出曲線下端的切線是水平的.現(xiàn)提供的實驗測量工具有:天平、直尺. 其它的實驗器材可根據實驗需要自選.現(xiàn)要設計一個實驗,測出小鐵塊B自斜面頂端由靜止下滑到底端的過程中,小鐵塊B克服摩擦力做的功.請回答下列問題:?

(1)除題中供給的器材處,還需要選用的器材是:
____________________________________________________________.
(2)簡要說明實驗中需要測量的物理量(要求在圖上標明):
_____________________________________________________________.
(3)寫出實驗結果的表達式(重力加速度g已知):
____________________________________________________________.

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