科学研究表明:金属杆受到拉力会伸长,在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比。现有

力及其作用 已结 1 499
刘明
刘明 2021-4-2 09:45

科学研究表明:金属杆受到拉力会伸长,在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比。现有一金属杆L,长为4m,横截面积为0.8cm2,实际使用时要求金属杆受到拉力后的伸长不超过10px。由于直接对这一金属杆测试有困难,故选用同种材料制成的样品进行测试,测试时样品所受的拉力始终为1200N,通过测试取得数据如下:

请分析表中数据回答下列问题:

(1)在对样品进行测试时,采用如图所示的装置,这样设计有何优点?

(2)分析样品测试数据可知,金属杆伸长的长度还跟什么因素有关?

(3)金属杆L能够承受的最大拉力为多少?


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1条回答
  •  给我一朵花
    给我一朵花 (最佳回答者)
    2021-4-15 09:09

    解析:依题意并从题中表格中可以发现,其伸长与拉力F成正比,与长度成正比,与横载面积成反比。故可设其表示式为

    x=k

    FL

      其中x为伸长量。

    S

    将F=1200N及表格中第一行(或其它行)数据代入得:

    k=

    0.16cm×0.05cm2

    =

    2

    ×10-5cm3/N·m

    1200N×1m

    3

    当伸长为0.4cm时,拉力F的大小为:

    F’=

    x’   S

    =

    0.4cm×0.8cm2×3

    =1.2×104N

    kL

    2×10-5×4m·cm3/N·m

    答案:

    (1)可以将金属杆伸长的长度放大(将微小形变放大),使实验现象更加明显。 (2)金属杆的长度和横截面积。

    (3)1.2×104N

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