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    精英家教网橡皮筋像弹簧一样，也遵守胡克定律，即在弹性限度内伸长量△x与弹力F成正比，可表达为F=k△x，某同学用铁架台、刻度尺、钩码和待测橡皮筋组成如图1所示装置，测定橡皮筋的劲度系数足，通过改变钩码个数测得一系列弹力F与橡皮筋总长度x的值，并作出F一x图象如图2．请回答下列问题：
    （1）若将图线延长与F轴相交，该交点的物理意义是
     
    ．
    （2）由图线计算得该橡皮筋的劲度系数为
     
    ；
    （3）橡皮筋的劲度系数是的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实际都表明k=
    YSL
    ，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．已知该实验所测橡皮筋未受到拉力时圆形横截面的直径D=4.00mm，则其杨氏模量Y=
     
    ．
    分析：根据胡克定律得出弹力F与橡皮筋总长度x的关系式，结合F一x图象求解图线延长与F轴交点的物理意义和劲度系数．
    根据k=
    YS
    L
    求出杨氏模量Y．
    解答：解：（1）根据F一x图象得到橡皮筋总长度x=6cm时，弹簧的弹力F=0，弹簧处于原长，弹簧的原长为6cm，
    将图线延长与F轴相交，该交点对应的橡皮筋总长度x=5cm，所以该交点的物理意义是相当于弹簧压缩1cm时的弹力．
    （2）根据胡克定律F=k△x得出弹力F与橡皮筋总长度x的关系式：F=k（x-l0），
    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=
    △F
    △x
    =24N/m．
    （3）根据k=
    YS
    L
    得：
    杨氏模量Y=
    KL
    S
    =
    24×0.06
    π(
    0.004
    2
    )    2
    =1.15×105N/m2．
    故答案为：（1）相当于弹簧压缩1cm时的弹力
    （2）24N/m
    （3）1.15×105N/m2
    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．同时要掌握F-x图线的斜率表示劲度系数．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?东城区模拟）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，理论与实际都表明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
    （2）在一段横截面积是圆形的橡皮筋，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，首先利用毫米刻度尺测得橡皮筋的长度L=20.00cm，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）用如图（甲）所示的装置就可以测出这种橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录．处理数据时，可在图（乙）中作出F-x的图象，由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=
    3.1×102
    3.1×102
    N/m．（保留两位有效数字）
    拉力F（N） 5 10 15 20 25
    伸长量x（cm ） 1.6 3.2 4.8 6.4 8
    （4）这种橡皮筋的杨氏模量Y=
    5×106Pa
    5×106Pa
    ．（保留一位有效数字）

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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，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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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （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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    科目：高中物理 来源： 题型：

    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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