1.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中:
(1)甲同学在做该实验时,通过处理数据得到了图甲所示的F-x图像,其中F为弹簧弹力,x为弹簧长度.请通过图甲,分析并计算,该弹簧的弹性系数k=________N/m.当指针如图乙所示,弹簧测力计的示数F=________N.
(2)乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的关系图像如图丙所示.下列表述正确的是________.(填答案前字母)
A.a的原长比b的长
B.a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比
【答案】(1)25 3.0 (2)B
2.橡皮筋像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关,理论与实验都证明k=Y,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)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应为( )
A.N B.m
C.N/m D.N/m2
(2)某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据,作出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示,由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=______N/m.
(3)若橡皮筋的原长为10.0 cm,横截面积为1.0 mm2,则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是____________[单位取(1)中正确单位,结果保留2位有效数字].
【答案】(1)D (2)5×102 (3)5.0×107 N/m2
【解析】(1)由题意知Y=,故Y的单位是=N/m2,D正确.
(2)橡皮筋的劲度系数是F-x图像的斜率,由图像得
k= N/m=500 N/m.
(3)根据杨氏模量公式,知
Y== N/m2=5.0×107 N/m2.