42.( 2008年佛山市普通高中高三教学质量检测二)九江大桥撞船事故后,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、横截的圆面积为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,同学们则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。
(1)同学们准备象《探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系》的实验一样将样品竖直悬挂,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,你认为可行的措施应该是: 。
(2)同学们通过游标卡尺测样品的直径来测定其截面积,某次测量的结果如图所示,则该样品的直径为 。
(3)经过同学们充分的讨论,不断完善实验方案,最后实验取得数据如下:
样 品 |
长 度 |
|
200N |
400N |
600N |
800N |
样品A |
1m |
0.50cm2 |
0.02cm |
0.04cm |
0.06cm |
0.08cm |
样品B |
2m |
0.50cm2 |
0.08cm |
0.16cm |
0.24cm |
0.32cm |
样品C |
1m |
1.00cm2 |
0.01cm |
0.02cm |
0.03cm |
0.04cm |
样品D |
3m |
0.50cm2 |
0.18cm |
0.36cm |
0.54cm |
0.72cm |
样品E |
1m |
0.25cm2 |
0.04cm |
0.08cm |
0.12cm |
0.32cm |
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)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 成正比、与悬索的横截面积 成正比。
答案:(1)将悬索样品水平放置在光滑水平面上,用滑轮将竖直向下的重力变为水平的拉力。 (2)0.830cm;
(3)①F=2×106X(N)
②平方的倒数、的大小
41.(常州市2007-2008学年度第二学期期中质量调研六)某同学在“探究当外力一定时,加速度和质量的关系”的实验时,得到下表中的实验数据,(1)这位同学决定使用a-1/m图象来处理这些数据,而不用a-m图象来处理这些数据的原因是
.
(2)请作出a-1/m图象,根据作出的图象,可以得到的结论是
.
m/kg |
a/(m/s2) |
0.20 |
0.60 |
0.30 |
0.40 |
0.40 |
0.29 |
0.50 |
0.25 |
0.60 |
0.20 |
答案:(1)a-m图象是曲线,判断此曲线的性质很不容易,也不直观.a-1/m图象为直线,便于判断a-1/m之间的关系.
(2)当外力一定时,加速度和质量成反比关系.作图正确给分.