题目内容

【题目】某同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码(弹簧原长为l0),探究弹力与弹簧伸长量的关系,如图1所示。如表是他实验记录的数据,实验时弹力始终未超过弹性限度,弹簧很轻,自身质量不计。(g=10N/kg)

钩码质量m/g

0

30

60

90

120

弹簧长度L/m

0.06

0.072

0.084

0.096

0.108

(1)根据表格中数据可以得出,弹力F与弹簧伸长量x的关系式是_____

(2)该同学将上述两根同样的弹簧按图2串联起来,下面挂重为G的钩码时,甲、乙的伸长量x_____x(选填“大于”、“等于”或“小于”);

(3)该同学又将这两根弹簧按如图3并联起来,下面挂重为G的钩码时,乙弹簧长度的表达式L_____

【答案】F=25x 等于 L0+

【解析】

(1)表格中的数据按比例增加,可推得空位处的数据,由胡克定律:F=kx得:弹力F和形变量x是正比关系,求得k.(2)不计弹簧的重力,串联时甲乙所受拉力都等于物体的重力,弹簧伸长相同;(3)并联时甲乙的拉力和等于重力故伸长是原来的一半.

(1)m=30g=0.03kg,根据G=mg=0.03kg×10N/kg=0.3N,根据F=G=0.3N,k==25N/m,故F=25x;

(2)不计弹簧的重力,串联时甲乙弹簧所受拉力都等于物体的重力,弹簧伸长相同,故甲、乙的伸长量x等于x

(3)并联时甲乙拉力和等于物体的重力,故每一根弹簧的拉力为物体重力的,甲乙伸长量为原来的一半,故将这两根弹簧并联起来,下面挂重为G的钩码时,F=(1)关系知乙弹簧的伸长量x=L.

练习册系列答案
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【题目】阅读以下材料,回答相关问题。

超导材料

1911年,荷兰科学家昂内斯Onnes用液氦冷却水银时发现,当温度下降到42K-26898时,水银的电阻完全消失。1913年昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出:低温下金属电阻的消失不是逐渐的,而是突然的,水银在42K进入了一种新状态,由于它的特殊导电性能,可以称为超导态。后来他发现许多金属和合金都具有与上述水银相类似的低温下失去电阻的特性,这种现象称为超导电性,达到超导时的温度称为临界温度,具有超导电性的材料称为超导材料或超导体。

1933年,迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现,如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,外加磁场也无法进入超导体内,形象地来说,就是磁感线将从超导体中被排出,不能通过超导体,这种抗磁性现象称为迈斯纳效应

根据临界温度的不同,超导材料可以被分为:高温超导材料和低温超导材料。但这里所说的高温只是相对的,其实仍然远低于冰点0,对常温来说应是极低的温度。20世纪80年代是超导电性探索与研究的黄金年代。1981年合成了有机超导体,1986年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡Ba、镧La、铜Cu、氧O的陶瓷性金属氧化物,其临界温度提高到了35K。由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质,因此这个发现的意义非常重大,缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖。后来包括中国在内的世界上部分国家又陆续发现临界温度100K以上的高温超导材料。

高温超导材料的用途非常广阔,由于其具有零电阻和抗磁性,用途大致可分为三类:大电流应用强电应用、电子学应用弱电应用和抗磁性应用。大电流应用即前述的超导发电、输电和储能;电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。

请回答下列问题:

1许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性,这种现象称为超导电性,达到超导时的温度称为 温度

2超导体 选填“可以”或“不可以”用来制作电炉子炉丝

3所示,在甲、乙两图中能表示迈斯纳效应的是 图。

4高温超导材料的超导电性可以应用于

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