Question

橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)，伸長量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋未受到拉力時的長度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實踐都表明k=Y，其中Y是一個由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量．
（1）在國際單位制中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是______
A．N B．m           C．N/m             D．Pa
（2）有一段橫截面是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖所示的實驗裝置可以測量出它的楊氏模量Y的值．首先利用測量工具a測得橡皮筋的長度L=20.00cm，利用測量工具b測得橡皮筋未受到拉力時的直徑D=4.000mm，那么測量工具a應(yīng)該是______，測量工具b應(yīng)該是______．
（3）表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實驗記錄．請作出F-x圖象，由圖象可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=______N/m．

拉力F/N	5	10	15	20	25
伸長量x/cm	1.6	3.2	4.7	6.4	8.0

（4）這種橡皮筋的Y值等于______．

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)表達式k=Y推導(dǎo)出Y的單位．
根據(jù)所要測量的長度大小選擇適合的儀器．
根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，分別在坐標(biāo)上找出對應(yīng)的點，連線即可；
根據(jù)胡克定律寫出F與x的方程即可正確解答．
解答：解：（1）根據(jù)表達式k=Y得：
Y=
已知K的單位是N/m，L的單位m，S的單位是m²，
所以Y的單位是N/m²，也就是Pa
故選D．
（2）測得橡皮筋的長度L用毫米刻度尺．測量工具橡皮筋未受到拉力時的直徑用螺旋測微器．
（3）

根據(jù)F=k（l-l）可知，圖象的斜率大小等于勁度系數(shù)大小，由圖象求出勁度系數(shù)為k=16.5N/m．
故答案：（1）D （2）毫米刻度尺 螺旋測微器 （3）圖象見解析圖 3.1×10² （4）5×10⁶ Pa
點評：本題結(jié)合圖象考查了胡克定律的基礎(chǔ)知識，是一道考查基礎(chǔ)知識的好題．要求學(xué)生具有一定的根據(jù)實驗數(shù)據(jù)獲取信息的能力．