Question

5．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，理論與實踐都表明k=Y $\frac{S}{L}$，其中Y是一個由材料決定的常數(shù)，材料力學上稱之為楊氏模量．
①寫出這種橡皮筋Y值的表達式Y(jié)=$\frac{kL}{S}$（用F、L、x、S表示）．
②在國際單位制中，楊氏模量Y的單位應該是D．
A．N　　    　　B．m          C．N/m          D．Pa
③有一段橫截面是圓形的橡皮筋，應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應該是毫米刻度尺，測量工具b應該是螺旋測微器．

Answer 1

分析 根據(jù)表達式k=Y$\frac{S}{L}$推導出Y的表達式和單位；根據(jù)所要測量的長度大小選擇適合的儀器．

解答 解：①根據(jù)表達式k=Y$\frac{S}{L}$
得：Y=$\frac{kL}{S}$；
②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；
③橡皮筋的長度為L=20.00cm，需要用最小分度為1mm的毫米刻度尺來測量；
測量工具橡皮筋未受到拉力時的直徑D=4.000mm，準確到0.01mm，故需要用螺旋測微器；
故答案為：①Y=$\frac{kL}{S}$；②D；③毫米刻度尺，螺旋測微器．

點評 該題屬于創(chuàng)新的信息題，知道單位間的關系對應物理量之間的關系，會根據(jù)測量的精度要求選擇實驗器材，基礎題目．