题目内容
(6分)用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长。十七世纪英国物理学家胡克发现:金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律。这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础。现在一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000,问最大拉力多大?由于这一拉力很大,杆又较长,直接测试有困难,选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下:
(1).测试结果表明线材受拉力作用后其伸长与材料的长度成______ 比,与材料的截面积成__ 比。
(2).上述金属细杆承受的最大拉力为_________________ N。
(1)正、反 (各1分) (2)10000 (4分)
解析试题分析:
(1)从长度1m与2m对照来看,横截面相同,相同外力时伸长之比为 1:2,则拉力作用后其伸长与材料的长度成正比;
从第一根与第三根对比对照来看,横截面面积之比为1:2,相同外力时伸长之比为 2:1,则拉力作用后其伸长与截面积成反比;
(2)根据上面规律,我们可以表达为
我们取第一根线材与4m的线材对照,得及
则
考点:本题考查弹簧的劲度系数研究方法拓展。
(8分)如图所示,为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用钩码所受的重力大小作为___________,用DIS测小车的加速度。
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如右图所示)。分析此图线OA段可得出的实验结论是____________________。
(3)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )(单选题)
A.小车与轨道之间存在摩擦 |
B.导轨保持了水平状态 |
C.所挂钩码的总质量太大 |
D.所用小车的质量太大 |
(15分)某同学从下表中选出实验器材,测量小灯泡的伏安特性曲线,得到如图的I-U图线.请根据他所做的试验,分析以下问题:
器 材(代号) | 规 格 |
电流表(A1) 电流表(A2) 电压表(V1) 电压表(V2) 滑线变阻器(R0) 电池(E) 电键(K) 导线若干 | 量程0~0.6A,内阻1Ω 量程0~3A,内阻1Ω 量程0~3V,内阻约2kΩ 量程0~15V,内阻约10kΩ 阻值0~25Ω,电阻丝长度30cm 电动势6V,内阻不计 |
⑴在如图的I-U图线中,A到B过程中灯泡电阻改变了 Ω.得出AB图线的实验过程中,变阻器滑动片在电阻丝上移动的长度是 cm.
⑵ 该同学在测量电路中电流表选用 (填代号),电压表选用 (填代号),滑线变阻器采用 (填分压式、限流式)接法,该同学电流表采用了 (填内、外)接法.
⑶ 结合所学的电学知识,在图示虚线框中(部分电路已画出),不改变电源和变阻器位置,根据合理的实验要求和方法画出正确的电路图,用铅笔补画完整实验电路图,要求变阻器滑动片右移时,灯泡两端电压变大.
⑷ 说明⑶ 问中采用该实验电路图的理由.
发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用。图甲是一种发光二极管的实物图,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”号的一端接低电势.某同学想描绘它的伏安特性曲线,实验测得它两端电压U和通过它电流I的数据如下表所示:
U/V | 0 | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
I/mA | 0 | 0.9 | 2.3 | 4.3 | 6.8 | 12.0 | 19.0 | 30.0 |
A.电压表(量程0-3V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程0-15V,内阻约25 kΩ)
C.电流表(量程0-50mA,内阻约50Ω)
D.电流表(量程0-0.6A,内阻约1Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围0-10Ω,允许最大电流3A)
F.电源(电动势6V,内阻不计)
G.开关,导线
该同学做实验时,电压表选用的是 ,电流表选用的是 (填选项字母);
(2)请在图乙中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整;
(3)根据表中数据,在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线;
(4)若此发光二极管的最佳工作电流为10mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个阻值R= Ω的电阻,才能使它工作在最佳状态。