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    用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力后会伸长,17世纪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,直接测试有困难,因此选用同种材料制成的样品进行测试,通过测试取得数据如下:
    长度/m
    魔方格
    250 500 750 1000
    1 0.05 0.04 0.08 0.12 0.16
    2 0.05 0.08 0.16 0.24 0.32
    3 0.05 0.12 0.24 0.36 0.48
    1 0.10 0.02 0.04 0.06 0.08
    1 0.20 0.01 0.02 0.03 0.04
    (1)根据测试结果,推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为______.
    (2)在寻找上述关系的过程中,你运用了下列科学研究方法中的哪一种______?
    A.理想实验法    B.提出假说法    C.控制变量法
    (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为______.
    本题信息:物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力后会伸长,17世纪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,...” 主要考查您对

弹力的大小、胡克定律

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 弹力的大小、胡克定律

弹力的大小:

弹力的大小与物体的形变程度有关,形变量越大,产生的弹力越大;形变量越小,产生的弹力越小。
(1)一般情况下,弹力的大小可以利用平衡条件或牛顿运动定律计算出来;对于弹簧的弹力,在弹性限度内遵循胡克定律:
(2)胡克定律在弹性限度内,弹簧的弹力和其形变量(伸长或缩短的长度)成正比,即F=kx,式中k为劲度系数,x为弹簧的形变量,F为弹力。
胡克定律的图像如图所示。

①式中形变量是指在弹性限度内发生的。形变量x是弹簧在原长基础上的改变量,即弹簧伸缩后的长度L与原长L0的差:x=|L—L0|,不能将x当做弹簧的长度。
②胡克定律中劲度系数k的单位是N/m,由弹簧自身的条件(材料、长度、横截面积)决定,弹簧做好后,劲度系数是确定的。不同弹簧的劲度系数一般不同。
③劲度系数k的两种求法
a.由胡克定律F=kx知:k=F/x
b.由F一x图像知:


判定弹力的有无及其方向的方法:



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