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现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积0.8 cm2,要求它受到拉力后的伸长量不超过原长的千分之一,选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下表:

长度L

250N[来源:]

500N

750N

1000N

1m

0.05 cm2

0.04cm

0.08cm

0.12cm

0.16cm

2m

0.05 cm2[来源:Z&xx&k.Com]

0.08cm

0.16cm

0.24cm

0.32cm

3m

0.05 cm2

0.12cm

0.24cm

0.36cm

0.46cm

4m

0.10 cm2

0.08cm

0.16cm

0.22cm[来源:,,Z,X,X,K]

0.32cm[来源:§§]

4m

0.20 cm2

0.04cm

0.08cm

0.12cm[来源:Zxxk.Com]

0.16cm

根据测试结果,可以推导出伸长量与材料的长度L、材料的截面积S及拉力F之间的函数关系是__________(请用符号表达);通过对样品的测试,可知长4m、横截的圆面积为0.8 cm2的新金属杆能承受的最大拉力                 ;表中有明显误差的数据是                                .

答案

,  104N   3m1000N  4m,750N

解:由表格知:
1
、当受到的拉力F、横截面积S一定时,伸长量x与样品长度L成正比,①
2
、当受到的拉力F、样品长度L一定时,伸长量x与横截面积S成反比,②
3
、当样品长度L、横截面积S一定时,伸长量x与受到的拉力F成正比,③
由①②③三个结论,可以归纳出,xLSF之间存在一定量的比例关系,设这个比值为k,那么有:

(其中k为比例系数)
根据图表提供数据代入解得:k=0.04×10-2m2/N
由题意知:待测金属杆M承受最大拉力时,其伸长量为原来的0.001倍,即4×10-3m
此时 S=0.8cm2=8×10-5m2L=4m;代入上面的公式解得:F=104N
表中有明显误差的数据是:(3m1000N),(4m750N).
故答案为:104N,(3m1000N),(4m750N).

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