建筑、橋梁工程中所用的金屬材料（如鋼筋鋼梁等）在外力作用下會(huì)伸長(zhǎng)，其伸長(zhǎng)量不僅與和拉力的大小有關(guān)，還和金屬材料的橫截面積有關(guān)．人們發(fā)現(xiàn)對(duì)同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長(zhǎng)量與原長(zhǎng)的比值的比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即：E=
(
F
S
)
(
△L
L
)
；某同學(xué)為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材：不同粗細(xì)不同長(zhǎng)度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測(cè)微器；游標(biāo)卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖所示．
該同學(xué)取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點(diǎn)，其中點(diǎn)發(fā)生了一個(gè)微小下移h．用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑為D；用游標(biāo)卡尺測(cè)得微小下移量為h；用米尺測(cè)得金屬絲的原長(zhǎng)為2L；用天平測(cè)出重物的質(zhì)量m（不超量程）．
用以上測(cè)量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為：E=______．
由題意可知，根據(jù)平衡條件可知，拉伸后金屬絲上的拉力為：
F=
mg
2sinθ
，①
由幾何關(guān)系得：sinθ=
h
L2+h2
 ②
金屬絲的變化量為：△L=L′-2L=
2L
cosθ
③
cosθ=
L
L2+h2
 ④
橫截面積S=
1
4
πD2⑤
聯(lián)立①②③④⑤解得：E=
(
F
S
)
(
△L
L
)
=
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2-L
)

故答案為：
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2-L
)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題



圖1-4-1是一位同學(xué)利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，相鄰點(diǎn)的時(shí)間間隔為0．02s，紙帶旁邊是一支最小刻度為1mm的直尺，試計(jì)算拖著紙帶做直線運(yùn)動(dòng)的物體在AC這段時(shí)間內(nèi)的平均速度和在B點(diǎn)的瞬時(shí)速度。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如下圖有一種全自動(dòng)相機(jī)的曝光時(shí)間（快門(mén)從打開(kāi)到關(guān)閉的時(shí)間）是固定不變的。為了估測(cè)相機(jī)的曝光時(shí)間，有位同學(xué)提出了下述實(shí)驗(yàn)方案（以下忽略空氣阻力）：
他從堅(jiān)直墻面上O點(diǎn)的左上方與O豎直高度相距H=5.5m處，水平彈出一個(gè)小石子落下，在小石子沿拋物線下落通過(guò)O點(diǎn)以后，按動(dòng)快門(mén)，對(duì)小石子照相，得到如圖所示的照片，由于石子的運(yùn)動(dòng)，它在照片上留下一條模糊的徑跡AB。已知每塊磚的平均長(zhǎng)度約為24cm，平均厚度約6cm。(g取9.8m/s2)

（1）從這些信息估算該相機(jī)的曝光時(shí)間最近于（    ）
A．0.04 s
B．0.06 s
C．0.02 s
D．0.08 s
（2）用以上信息估算出平拋的初速度       m/s。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

某同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．所用的鉤碼每個(gè)質(zhì)量都是30g，他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，然后再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)，并算出彈簧的伸長(zhǎng)量，將數(shù)據(jù)填在了下面的表格中．（設(shè)彈力始終未超過(guò)彈簧彈性限度，g取10m/s2）
彈簧彈力F（N）00.30.60.91.21.5
彈簧總長(zhǎng)L（cm）6.07.28.39.510.611.8
彈簧伸長(zhǎng)量△L（cm）01.22.33.54.65.8
請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：
（1）請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在給定的坐標(biāo)紙上，如圖所示，作出彈簧彈力大小F跟彈簧伸長(zhǎng)量△L之間的關(guān)系圖象；
（2）該彈簧的勁度系數(shù)k=______N/m．
（3）在彈性限度內(nèi)，若在該彈簧的下端掛上一個(gè)300g的鉤碼，則其伸長(zhǎng)量△L為_(kāi)_____cm．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

在“研究彈簧的形變量與外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置，測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的，用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F-x圖線如圖所示．
（1）由圖求出彈簧的勁度系數(shù)，即k=______N/m．
（2）圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是：______．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

在“探究彈簧彈力大小與伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖a所示現(xiàn)有鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼．

（1）為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有______；
（2）實(shí)驗(yàn)中需要記錄的物理量有：懸掛鉤碼個(gè)數(shù)以及與彈力對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度和______；
（3）圖b是某同學(xué)所做的彈簧所受彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的F-x圖線，根據(jù)圖象求得彈簧的勁度系數(shù)
為_(kāi)_____N/m．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置，他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度，將數(shù)據(jù)填在下面的表中．（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）
測(cè)量次數(shù)123456
彈簧彈力大小F/N00.490.981.471.962.45
彈簧總長(zhǎng)x/cm07.168.349.4810.8511.75
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖乙的坐標(biāo)紙上已描出了前四次測(cè)量的彈簧所受彈力大小F跟彈簧總長(zhǎng)X之間的函數(shù)關(guān)系點(diǎn)，請(qǐng)把第5、6次測(cè)量的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)描出來(lái)，并作出F-X圖線．
（2）圖線跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義是______．
（3）該彈簧的勁度系數(shù)k=______（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在光滑的水平面上疊放兩物體A和B，其中上面的物體A質(zhì)量為m，下面較大一點(diǎn)的物體B質(zhì)量為2m，且兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，并認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等。現(xiàn)再用一根不計(jì)質(zhì)量的輕繩通過(guò)理想定滑輪（不計(jì)摩擦和質(zhì)量）分別與兩物體相連，并用水平恒力F拉定滑輪。為使兩物體不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，力F最大不能超過(guò)

                               

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖，水平面有一重40N的物體，受到F1=12N和F2=6N的水平力的作用保持靜止，已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，物體與地面間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等。求：

（1）物體所受到摩擦力的大小和方向；
（2）當(dāng)只將F1撤去，物體受到的摩擦力的大小和方向；
（3）若撤去的不是F1而是F2，則物體受到的摩擦力的大小和方向。

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同步練習(xí)冊(cè)答案