Question

【題目】科學研究表明：金屬桿受到拉力會伸長，在一定范圍內(nèi)，金屬桿的伸長與它受到的拉力成正比．現(xiàn)有一金屬桿L，長為4m，橫截面積為0.5cm2 ， 實際使用時要求金屬桿受到拉力后的仲長不超過0．4 cm由于直接對這一金屬桿測試有困難，故選用同種材料制成的樣品進行測試，測試時樣品所受的拉力始終為1200N．通過測試取得數(shù)據(jù)如下表：

請分析表中數(shù)據(jù)，回答下列問題：
（1）在對樣品進行測試時，采用如圖所示的裝置．這樣設(shè)計的優(yōu)點是。
（2）分析樣品測試數(shù)據(jù)可知，金屬桿伸長的長度還跟和有關(guān)。
（3）金屬桿L能夠承受的最大拉力為N.

Answer 1

【答案】
（1）將微小伸長（形變）放大,便于觀察
（2）長度,橫截面積
（3）7500
【解析】（1）可以將金屬桿伸長的長度放大（將微小形變放大），使實驗現(xiàn)象更加明顯；（2）分析樣品測試數(shù)據(jù)，比較第一、三欄或第四、五欄可得出：金屬桿伸長的長度還跟金屬桿的橫截面積有關(guān)，在金屬桿的長度相同時，金屬桿伸長的長度與金屬桿的橫截面積成反比；

比較第一、二欄或第三、四欄可得出：金屬桿伸長的長度還跟金屬桿的長度有關(guān)，在金屬桿的橫截面積相同時，金屬桿伸長的長度與金屬桿的長度成正比；

從而得出，金屬桿伸長的長度還跟金屬桿的長度和橫截面積有關(guān)；（3）根據(jù)題意可知，在一定范圍內(nèi)，金屬桿的伸長與它所受到的拉力成正比；

且金屬桿伸長的長度還跟金屬桿的長度和橫截面積有關(guān)，分析表中的數(shù)據(jù)可知，其他條件相同時，金屬桿伸長的長度與金屬桿的長度成正比，與金屬桿的橫截面積成反比；

因此可設(shè)： ，將金屬桿L的參數(shù)和表格中的一組數(shù)據(jù)代入表達式可得：

對已知的金屬桿，則有 ------①；

對表格中的第一組數(shù)據(jù)，則有 -------②；

由①÷②可得： ；

解得：F=7500N；

所以答案是：（1）將微小伸長（形變）放大，便于觀察；（2）長度；橫截面積；（3）7500；

【考點精析】通過靈活運用彈簧測力計在力的相互性方面的應用，掌握使用測力計的注意事項：（1）、被測力不能超過最大測量值，否則會損壞測力計．（2）、使用前先把掛鉤拉幾下，好處是：防止彈簧被外殼卡住而不能正確使用．（3）、拉力與彈簧的軸線方向不一致時對測量結(jié)果的影響：使測量結(jié)果偏小即可以解答此題．