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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,理论与实践都表明k=Y数学公式,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量.
(1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是______
A.N      B.m      C.N/m       D.Pa
(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图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=20.00cm,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应该是______,测量工具b应该是______.
(3)表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录.请作出F-x图象,由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=______N/m.
拉力F/N510152025
伸长量x/cm1.63.24.76.48.0
(4)这种橡皮筋的Y值等于______.

解:(1)根据表达式k=Y得:
Y=
已知K的单位是N/m,L的单位m,S的单位是m2
所以Y的单位是N/m2,也就是Pa
故选D.
(2)测得橡皮筋的长度L用毫米刻度尺.测量工具橡皮筋未受到拉力时的直径用螺旋测微器.
(3)

根据F=k(l-l0)可知,图象的斜率大小等于劲度系数大小,由图象求出劲度系数为k=16.5N/m.
故答案:(1)D (2)毫米刻度尺 螺旋测微器 (3)图象见解析图 3.1×102 (4)5×106 Pa
分析:根据表达式k=Y推导出Y的单位.
根据所要测量的长度大小选择适合的仪器.
根据记录的数据,分别在坐标上找出对应的点,连线即可;
根据胡克定律写出F与x的方程即可正确解答.
点评:本题结合图象考查了胡克定律的基础知识,是一道考查基础知识的好题.要求学生具有一定的根据实验数据获取信息的能力.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

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
D
D

A.N     B.m   C.N/m      D.Pa
(2)有一段横截面为圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置,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=20.00cm,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
毫米刻度尺
毫米刻度尺
螺旋测微器
螺旋测微器

(3)用如图甲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,已在图乙中作出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
5×106Pa
5×106Pa
(保留一位有效数字)

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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,理论与实践都表明k=Y
S
L
,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量.
(1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是
D
D

A.N      B.m           C.N/m             D.Pa
(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图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=20.00cm,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应该是
毫米刻度尺
毫米刻度尺
,测量工具b应该是
螺旋测微器
螺旋测微器

(3)表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录.请作出F-x图象,由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=
3.1×102
3.1×102
N/m.
拉力F/N 5 10 15 20 25
伸长量x/cm 1.6 3.2 4.7 6.4 8.0
(4)这种橡皮筋的Y值等于
5×106Pa
5×106Pa

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橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,弹力F与伸长量x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.理论与实践都表明k=
YS
L
,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量.
(1)在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是
D
D

A.N    B.m    C.N/m    D.Pa(N/m2
(2)有一段横截面积是圆形的橡皮筋,应用图1所示的装置测量它的杨氏模量Y的值首先利用刻度尺测量橡皮筋未受拉力时的长度如图2所示,则L=
20.00cm
20.00cm
;然后利用测量工具a测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4,000mm,那么测量工具a应该是
螺旋测微器
螺旋测微器


(3)下表是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录:
拉力F(N) 5.1 10.0 14.9 20.1 25.0
伸长量x(mm) 16.0 31.9 47.1 63.8 80.0

请在图3中作出F-x图象,由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=
313N/m
313N/m
.(保留3位有效数字)
(4)这种橡皮筋的Y=
4.98×106Pa
4.98×106Pa
.(保留3位有效数字)

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(2013?威海模拟)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.理论与实验都表明k=
YSL
,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量.
①在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是
d
d

a. N     b. m   c. N/m      d.N/m2
②有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用刻度尺和螺旋测微器分别测量它的长度和直径如图1和2所示,刻度尺的
读数为
11.98
11.98
cm,螺旋测微器的读数为
3.998
3.998
mm.
③小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据,做出了外力F与伸长量x之间的关系图象如图3所示.由图象
可求得该橡皮筋的劲度系数k=
3.1×102
3.1×102
N/m (结果保留两位有效数字).图象中图线发生弯曲的原因是
橡皮筋受力超出其弹性限度,不再遵循伸长量x与弹力F成正比的规律
橡皮筋受力超出其弹性限度,不再遵循伸长量x与弹力F成正比的规律

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精英家教网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,理论与实践都表明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)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值.下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,请在图乙中作出F-x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
(2)由以上实验可求出该橡皮筋的K值为
 
N/m(保留两位有效数字).
(3)某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究合力的方法,如图所示.

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