桥梁建筑工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长,其伸长量不仅和拉力的大小有关,还和金属材料的横截面积有关.人们发现对同一种金属,其所受拉力与其横截面

◎ 题目

桥梁建筑工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长,其伸长量不仅和拉力的大小有关,还和金属材料的横截面积有关.人们发现对同一种金属,其所受拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数,这个常数叫做杨氏模量,用E表示,即:E=
(
F
S
)
(
△L
L
)
;某同学为探究其是否正确,根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝;不同质量的重物;螺旋测微器;游标卡尺;米尺;天平;固定装置等.设计了如图所示的实验.该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上,将一重物挂在金属丝的中点,其中点发生了一个微小下移h.用螺旋测微器测得金属丝的直径为D;用游标卡尺测得微小下移量为h;用米尺测得金属丝的原长为2L;用天平测出重物的质量m(不超量程).
(1)在一次测量中:
a.螺旋测微器如图所示,其示数为______mm;
b.游标卡尺如图所示,其示数为______mm;
(2)用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:E=______

◎ 答案

(1)a、螺旋测微器读数为固定刻度读数和可动刻度读数之和,固定读数为:3.5mm,可动部分读数为:35.3×0.01=0.353mm所以最后读数为:3.5+0.353=3.853mm.
b、游标卡尺上主尺读数为:11mm,游标尺上第7个刻度与主尺上刻度对齐,所以读数为:7×0.02=0.14mm,故最后读数为:11+0.14=11.14mm.
故答案为:a、3.853mm,b、11.14mm.
(2)由题意可知,根据平衡条件可知,拉伸后金属丝上的拉力为:
F=
mg
2sinθ
,①
sinθ=
h

l2+h2

金属丝的变化量为:△L=L′-2L=
2L
cosθ
-2L ③
cosθ=
L

L2+h2

联立①②③④解得:E=
2mgL

L2+h2
πD2h(

L2+h2
-L

故答案为:
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
利用研究弹力和弹簧伸长关系的实验,测定弹簧的劲度系数。用一测力计水平拉一端固定的弹簧,测出的几组弹力F与弹簧长度L对应的数据如表格所示:(1)在坐标图中作出此弹簧的F-L
利用研究弹力和弹簧伸长关系
某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内,但测力计可以同弹
某同学在研究性学习中,利用
下表是某同学为探索弹簧的弹力F和伸长量x的关系所测得的几组数据F/N1.02.03.04.05.06.0x/cm2.04.06.08.010.012.0(1)请在右边的坐标系中作出F-x图象(2)弹簧的劲度
下表是某同学为探索弹簧的弹
某学习小组要研究影响弹簧劲度系数的因素,他们猜想弹簧的劲度系数k可能与制成弹簧的钢丝的半径r、弹簧圈的半径R和弹簧的圈数n有关.为此他们选择了同种材料制成的不同粗细的
某学习小组要研究影响弹簧劲
在探究弹力和弹簧伸长的关系实验中,小明同学用甲、乙两根规格不同的弹簧进行实验,由实验得到弹簧伸长X与弹簧受到拉力F关系如图a所示,由图求得弹簧乙的劲度系数_______N/m
在探究弹力和弹簧伸长的关系