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。理论和实践都表明k=YS/L,其中Y是一个由材料决定的常

◎ 题目

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。理论和实践都表明k=YS/L,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量

(1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是(   )
A.NB.mC.N/mD.Pa
(2)有一段横截面为圆形的橡皮筋,应用如图(a)所示的实验装置,可以测量出
它的杨氏模量Y的值.首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L="20.00" cm,利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm,那么测量工具a和b应分别为__________________、_____________。

(3)用如图(a)所示的装置就可以测量出这种橡皮筋的Y值,表中为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,已在图(b)中作出F-x的图象。
拉力F(N)
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
伸长量x(cm)
1.60
3.20
4.80
6.40
8.00
由以上实验可求出该橡皮筋的Y值为_____________________(保留一位有效数字)

◎ 答案

(1)D (2)毫米刻度尺 螺旋测微器 (3)

◎ 解析


试题分析:(1)由可得,其中K、L、S国际单位制中的单位分别为,,所以Y单位为Pa,D选项正确。
(2)利用毫米刻度尺测量橡皮筋的长度,利用螺旋测微器测量橡皮筋的直径。
(3)由F-x的图象可知,,由可得
根据图表提供数据代入解得:
点评:本题的难度很大,题中共涉及4个变量,在解题过程中,综合应用了控制变量法、归纳法、比值定义法来进行分析、解答,对同学的综合素质要求很高,是一道考查能力的好题.

◎ 知识点

    专家分析,试题“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。理论和实践都表明k=YS/L,其中Y是一个由材料决定的常…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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