斜拉橋是我國大跨徑橋梁最流行的橋型之一。目前為止建成或正在施工的斜拉橋共有30余座,僅次于德國、日本,居世界第三位,而大跨徑混凝土斜拉橋的數(shù)量已居世界第一。我國一直以發(fā)展混凝土斜拉橋?yàn)橹,近幾年我國開始修建鋼與混凝土的混合式斜拉橋,如汕頭大橋,主跨518 m;武漢長江第三大橋,主跨618 m等。某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們很想知道每根長50 m、橫截面積為400 cm2的斜拉橋懸索能承受的最大拉力。由于懸索很長,抗斷拉力又很大,直接測量很困難,同學(xué)們?nèi)砹送N材料制成的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。探究由胡克定律可知,在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力F與形變量x成正比,其比例系數(shù)與彈簧的長度、橫截面積及材料有關(guān)。因而同學(xué)們猜想,懸索可能也遵循類似的規(guī)律。
(1)同學(xué)們準(zhǔn)備像“探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)一樣將樣品豎直懸掛,再在其下端掛上不同重量的重物,來完成本實(shí)驗(yàn)。但有同學(xué)說懸索的重力是不可忽略的,為了避免懸索所受重力對實(shí)驗(yàn)的影響,你認(rèn)為可行的措施應(yīng)該是:______________________________________。
(2)同學(xué)們通過游標(biāo)卡尺測樣品的直徑來測定其橫截面積,某次測量的結(jié)果如圖所示,則該樣品的直徑為_____________。
(3)經(jīng)過同學(xué)們充分的討論,不斷完善實(shí)驗(yàn)方案,最后實(shí)驗(yàn)取得數(shù)據(jù)如下:
①分析樣品C的數(shù)據(jù)可知,其所受拉力F(單位:N)與伸長量x(單位:m)遵循的函數(shù)關(guān)系式是____;
②對比各樣品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,懸索受到的拉力與懸索的伸長量成正比,其比例系數(shù)與懸索長度____成正比、與懸索的橫截面積____成正比。
(1)將懸索樣品水平放置在光滑水平面上,用滑輪將豎直向下的重力變?yōu)樗降睦?BR>(2)0.830 cm
(3)①F=2×106x(N);②平方的倒數(shù),大小
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