32 cm样品C1m 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

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50 m、横截面圆面积为400 cm2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)同学们准备像“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质量的重物,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

拉力

伸长量

截面积

200 N

400 N

600 N

800 N

样品A

1 m

0.50 cm2

0.02 cm

0.04 cm

0.06 cm

0.08 cm

样品B

2 m

0.50 cm2

0.08 cm

0.16 cm

0.24 cm

0.32 cm

样品C

1 m

1.00 cm2

0.01 cm

0.02 cm

0.03 cm

0.04 cm

样品D

3 m

0.50 cm2

0.18 cm

0.36 cm

0.54 cm

0.72 cm

样品E

1 m

0.25 cm2

0.04 cm

0.08 cm

0.12 cm

0.32 cm

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。

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人们在日常生产中已经体会到,用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长.其实,早在17世纪英国物理学家胡克就发现,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4 m,横截面积为0.8 cm2,设计要求它受到拉力后的伸长量不超过原长的,选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下:

长度L

拉力F伸长x横截面S

250 N

500 N

750 N

1000 N

1 m 

0.05 cm2

0.04 cm 

0.08 cm 

0.12 cm 

0.16 cm 

2 m 

0.05 cm2

0.08 cm 

0.16 cm 

0.24 cm 

0.32 cm 

3 m 

0.05 cm2

0.12 cm 

0.24 cm 

0.36 cm 

0.46 cm 

4 m 

0.10 cm2

0.08 cm 

0.16 cm 

0.22 cm 

0.32 cm 

4 m 

0.20 cm2

0.04 cm 

0.08 cm 

0.12 cm 

0.16 cm 

(1)请根据测试结果,推导出伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F之间的函数关系.(形式为x________)

(2)通过对样品的测试,求出现有金属杆在不超过设计要求伸长量前提下能承受的最大拉力.(写出过程)

(3)在表中把有明显误差的数据圈出来.

 

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 (选修模块3-4)(12分)

   (1)介质对某单色光的临界角为θ,则下列说法正确的是_____________

A.该介质对单色光的折射率等于

B.此单色光在该介质中的传播速度等于csinθ,式中c表示真空中的光速

C.此单色光在该介质中的波长是真空中波长的

D.此单色光在该介质中的频率是真空中频率的

   (2)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图所示,已知在t=1.1s时刻,质点P出现第三次波峰,那么质点Q第一次出现波峰的时间是_____________s。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  (3)如图所示,ABC为直角三棱镜,BC边长为16 cm,AB边长为32 cm,有一束很强的细光束OP射到BC边上,入射点PBC的中点,OPBC的夹角为30°,该光束从P点进入棱镜后再经AC面反射沿与AC平行的MN方向射出,其中MAC边上的一点,AM=8cm。准确作出棱镜内部的光路图(不必写出作图过程),注明并求出棱镜的折射率是多少?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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如图所示,ABC为直角三棱镜,BC边长为16 cm,AB边长为32 cm.有一束很强的细光束OP射到BC边上,入射点P为BC的中点,OP与BC的夹角为30°,该光束从P点进入棱镜后再经AC面反射沿与AC平行的MN方向射出,其中M为AC边上的一点,AM=8cm.试在原图上准确画出该光束在棱镜内的光路图,并求出棱镜的折射率.

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 (选修模块3-4)(12分)

   (1)介质对某单色光的临界角为θ,则下列说法正确的是_____________

A.该介质对单色光的折射率等于

B.此单色光在该介质中的传播速度等于csinθ,式中c表示真空中的光速

C.此单色光在该介质中的波长是真空中波长的

D.此单色光在该介质中的频率是真空中频率的

   (2)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图所示,已知在t=1.1s时刻,质点P出现第三次波峰,那么质点Q第一次出现波峰的时间是_____________s。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   (3)如图所示,ABC为直角三棱镜,BC边长为16 cm,AB边长为32 cm,有一束很强的细光束OP射到BC边上,入射点PBC的中点,OPBC的夹角为30°,该光束从P点进入棱镜后再经AC面反射沿与AC平行的MN方向射出,其中MAC边上的一点,AM=8cm。准确作出棱镜内部的光路图(不必写出作图过程),注明并求出棱镜的折射率是多少?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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