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题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通

探究弹力和弹簧伸长的关系++++++2 39

佛山市九江大桥撞船事故发生后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工,置换了大桥上所有的斜拉悬索.某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50m、横截面积为400cm2的新悬索能承受的最大拉力.由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,于是同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究.

由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关.因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律.

⑴同学们准备像做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验一样,先将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物来完成本实验.但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施是:

⑵同学们通过游标卡尺测量样品的直径来测定其横截面积

⑶同学们经过充分的讨论,不断完善实验方案,最后测得实验数据如下.

样品

长度/m

拉力/N伸长量/cm截面积/cm2

200

400

600

800

A

1

0.50

0.02

0.04

0.06

0.08

B

2

0.50

0.08

0.16

0.21

0.32

C

1

1.00

0.01

0.02

0.03

0.04

D

3

0.50

0.18

0.36

0.51

0.72

E

1

0.25

0.01

0.08

0.12

0.32

①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位:N)与伸长量x(单位:m)所遵循的函数关系式是

②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度的成正比、与悬索的横截面积的成正比.

举一反三
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