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．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．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.直接测量有困难.就选用同种材料制成样品进行测试.通过测试取� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(8分)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．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．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，直接测量有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得的数据如下：

长度L/m

伸

面
S/cm₂

截

横

量x/cm

长

拉力
F/N

250

500

750

1000

0.05

0.04

0.08

0.12

0.16

0.05

0.08

0.16

0.24

0.32

0.05

0.12

0.24

0.36

0.48

0.10

0.02

0.04

0.06

0.08

0.20

0.01

0.02

0.03

0.04

(1)根据测试结果，推导出线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为________．
(2)在寻找上述关系中，你运用哪种科学研究方法？________.
(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约________．

（1）x＝k（3分）（2）控制条件法（2分）（3）10⁴N（3分）

解析

练习册系列答案

下面是关于彗星的几个问题：

（1）经过观察与研究，人们发现彗星绕太阳运行的轨道一般为椭圆、抛物线或双曲线.彗星轨道的形状是由彗星的能量所决定的.试问著名的哈雷彗星的运行轨道是椭圆，是抛物线，还是双曲线？为什么？

（2）据科学家研究发现，彗星是由稀薄气体、冰冻团块、甲烷、氨、干冰等组成.彗星中还含有钾、钙、锰、钠和铁等物质，试说明人们是运用什么方法知道彗星中含有上述物质的.

（3）1994年，曾经发生了一个轰动世界的天文奇观，一颗命名为“苏梅克—列维9号”的彗星断裂成了21块（其中最大的一块线度约4km）,以60km/s的速度连续地向木星撞去，这就是著名的彗—木相撞现象.苏梅克—列维9号彗星中的第一块碎片于格林尼治时间7月16日20时15分落入木星大气层向木星撞去，撞击后产生的多个火球绵延近1 000 km.设想苏梅克—列维9号彗星分裂时有一块碎块的质量为10¹²kg，它相对于木星的速度为600 m/s,求它与木星相撞过程中损失的机械能为多少.

（4）苏梅克—列维9号彗星中的第一个碎块于格林尼治时间7月16日20时15分落入木星大气层向木星撞去，放出了相当于8×10²⁰J的巨大能量.已知一个铀235裂变时可放出约200 MeV的能量，试估算：苏梅克—列维9号彗星中的第一个碎块与木星相撞所释放的能量相当于多少千克的铀235发生了裂变？

17世纪英国物理学家胡克发现：在弹性限度内，弹簧的形变量与弹力成正比，这就是著名的胡克定律．受此启发，一学习小组同学研究“金属线材伸长量与拉力的关系”的探究过程如下：

A．有同学认为：横截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内，其伸长量与拉力成正比，与截面半径成反比．

B．他们准备选用一些“由同种材料制成的不同长度、不同半径的线材”作为研究对象，用测距仪、传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律，以验证假设．

C．通过实验取得如下数据：

D.同学们对实验数据进行分析、归纳后，对他们的假设进行了补充完善．

长度 L/cm	直径	250 N	500 N	750 N	1 000 N
1 m	2.52 mm	0.4 mm	0.8 mm	1.2 mm	1.6 mm
2 m	2.52 mm	0.8 mm	1.6 mm	2.4 mm	3.2 mm
1 m	3.57 mm	0.2 mm	0.4 mm	0.6 mm	0.8 mm

(1)上述科学探究活动中，属于“制定计划”和“搜集证据”的环节分别是________、________.

(2)请根据上述过程分析他们的假设是否全部正确？若有错误或不足，请给予修正．

长度L/m

伸

面

S/cm₂

截

横

量x/cm

长

拉力

F/N

250

500

750

1000

0.05

0.04

0.08

0.12

0.16

0.05

0.08

0.16

0.24

0.32

0.05

0.12

0.24

0.36

0.48

0.10

0.02

0.04

0.06

0.08

0.20

0.01

0.02

0.03

0.04

(1)根据测试结果，推导出线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为________．

(2)在寻找上述关系中，你运用哪种科学研究方法？________.

(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约________．

长度L/m

伸

面

S/cm₂

截

横

量x/cm

长

拉力

F/N

250

500

750

1000

0.05

0.04

0.08

0.12

0.16

0.05

0.08

0.16

0.24

0.32

0.05

0.12

0.24

0.36

0.48

0.10

0.02

0.04

0.06

0.08

0.20

0.01

0.02

0.03

0.04

(1)根据测试结果，推导出线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为________．

(2)在寻找上述关系中，你运用哪种科学研究方法？________.

(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约________．

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