题目内容
【题目】如图甲所示是路边交通指示牌,通过横杆 A、B 与立柱相连,细心的小明发现路边的立柱都是空心圆柱而不是空心方柱。
(1)小明猜想可能是空心圆柱比空心方柱的抗压能力强。为此设计了下面的探究活动,如图乙 所示,分別在圆纸管和方纸管上面施加压力,观察并记录纸管的形变情况,如下表所示:
压力/N 类型 | 3 | 6 | 9 | 12 |
圆纸管 | 完好 | 完好 | 完好 | 完好 |
方纸管 | 完好 | 完好 | 严重瘪 | 严重瘪 |
在探究过程中,除了要保持纸管的材料、长度、横截面积相同外,还要保持纸管的_________相同。小明经过多次实验验证了自己的猜想是正确的。
(2)图甲中指示牌和立柱的总质量是 300kg, 长为 4m,高为 2.5m,AB间距离为1m。(忽略指示牌与立柱之间的距离,g取 10N/kg)立柱对横杆B的作用力的方向是_________, 大小是_________N。横杆B对立柱压力的受力面积为 400cm2,则横杆 B 对立柱的压强是_____ Pa。立柱固定在地面上,为了增加立柱的稳定性,最好在立柱底座的_________(左/右)侧增加固定螺丝。
(3)请你写出生活中应用本实验结论的一个实例_________。
【答案】质量 水平向左 6×103 1.5×105 右 各种管道、笔管等
【解析】
做到控制变量,除了压力不同,其余条件应均相同,则质量应相同;重力竖直向下,则横杆对立柱作用水平向右,力的作用是相互的,故立柱对横杆B的作用力水平向左, 由得,解得F=6103N,整体重心偏向左边,有向左倒的趋势,则应在右侧加固螺丝;生活中各种原管道、笔管等应用了该原理。
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