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) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
伸长量x(cm ) | 1.6 | 3.2 | 4.8 | 6.4 | 8 |
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)由得。
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。