问题 实验题

橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实际都表明,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量。

(1)在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是______.

A.N

B.m

C.N/m

D.Pa(2)在一段横截面积是圆形的橡皮筋,应用如图(甲)所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值,首先利用毫米刻度尺测得橡皮筋的长度L=20.00cm,利用测量工具a测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm,那么测量工具a应该是___      _。 

(3)用如图(甲)所示的装置就可以测出这种橡皮筋的Y值,下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。处理数据时,可在图(乙)中作出F-x的图像,由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=______N/m。(保留两位有效数字)

拉力F(N)510152025
伸长量x(cm )1.63.24.86.48
 (4)这种橡皮筋的杨氏模量Y=______。(保留一位有效数字)

答案

(1)  D (2) 螺旋测微器(或千分尺)(3)(4) 

题目分析:(1)由题意得,根据单位制可知Y的单位为Pa,故选D。

(2)橡皮筋的直径较小,一般用螺旋测微器(或千分尺)。

(3)描点法作出F-x的图像,由胡克定律F=kx可知,图线的斜率就是橡皮筋的劲度系数,

(4)由

点评:中等难度。本题题型虽然新颖,但所用知识仍然是和“探究弹簧弹力和伸长的关系”实验相同。

单项选择题 案例分析题
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