15.
(13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。现有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,由于这一拉力很大,杆又较长,直接测试有困难,就选用同种材料制成样品进行测试,通过测试,取得数据如下:
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长度L |
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250N |
500N |
750N |
1000N |
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1m |
0.05cm2 |
0.04cm |
0.08cm |
0.12cm |
0.16cm |
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2m |
0.05cm2 |
0.08cm |
0.16cm |
0.24cm |
0.32cm |
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3m |
0.05cm2 |
0.12cm |
0.24cm |
0.36cm |
0.48cm |
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1m |
0.10cm2 |
0.02cm |
0.04cm |
0.06cm |
0.08cm |
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1m |
0.20cm2 |
0.01cm |
0.02cm |
0.03cm |
0.04cm |
(1)根据测试结果,推导出线材伸长
与材料的长度
、材料的截面积
及拉力
的函数关系。
(2)在寻找上述关系中,你运用了哪种科学方法?
(3)通过对样品的测试,求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力。
11.在“探究力的等效和替代的平行四边形定则”的实验中,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点,以下操作中错误的有 。
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B.实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度。
C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤的拉力的大小和方向,把橡皮条的节点拉到O点。
D.实验中,把橡皮条的节点拉到O点时,两弹簧秤之间的夹角应取90°不变,以便于算出合力的大小。
10.如图所示的装置中,绳子与滑轮的质量不计,摩擦不计,
两个物体的质量分别为m1和m2 ,动滑轮两边的绳子与
竖直方向的夹角分别为θ1和θ2 ,装置处于静止状态,
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A.m2可以小于m1 B.m2必定大于m1/2
C.m2必定要等于m1/2 D.θ1与θ2必定相等
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)