Question

橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)，伸長(zhǎng)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(shí)的長(zhǎng)度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)踐都表明k=Y，其中Y是一個(gè)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(guó)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(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出它的楊氏模量Y的值．首先利用測(cè)量工具a測(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度L=20.00cm，利用測(cè)量工具b測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D=4.000mm，那么測(cè)量工具a應(yīng)該是______，測(cè)量工具b應(yīng)該是______．
（3）表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的實(shí)驗(yàn)記錄．請(qǐng)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(zhǎng)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

解：（1）根據(jù)表達(dá)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(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度L用毫米刻度尺．測(cè)量工具橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑用螺旋測(cè)微器．
（3）

根據(jù)F=k（l-l₀）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(cè)微器　（3）圖象見(jiàn)解析圖　3.1×10²�。�4）5×10⁶ Pa
分析：根據(jù)表達(dá)式k=Y推導(dǎo)出Y的單位．
根據(jù)所要測(cè)量的長(zhǎng)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(duì)應(yīng)的點(diǎn)，連線即可；
根據(jù)胡克定律寫(xiě)出F與x的方程即可正確解答．
點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合圖象考查了胡克定律的基礎(chǔ)知識(shí)，是一道考查基礎(chǔ)知識(shí)的好題．要求學(xué)生具有一定的根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取信息的能力．