题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通
探究弹力和弹簧伸长的关系++++++++3 32
橡皮筋也像弹簧一样,伸长量与弹力成正比关系,即F=KX,K的值与弹簧没有受力时的长度L和横截面积S有关.理论和实验都表明K=YS/K.其中Y是由材料决定的一个常数,材料力学上称为杨氏模量.
①在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是.
A.NB.m
C.N/m D.Pa
②有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,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,根据表中实验数据在坐标系内描出对应点.
拉力F(N) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
伸长量x(cm) | 1.6 | 3.2 | 4.8 | 6.4 | 8.0 |
由此可求得该橡皮筋的劲度系数k=N/m,这种橡皮筋的杨氏模量Y=.(保留一位有效数字)
砝码质量m×10﹣3kg | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 |
弹簧总长度l×10﹣2m | 6.0 | 7.2 | 8.4 | 9.6 | 10.8 | 12.0 |
测量次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
弹簧弹力F/N | 0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
弹簧的总长度L/cm | 13.00 | 15.05 | 17.10 | 19.00 | 21.00 | 23.00 |
弹簧伸长的长度x/cm | 0 | 2.05 | 4.10 | 6.00 | 8.00 | 10.00 |
①在图2所示的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小F与弹簧伸长的长度x对应的数据点,请把第4次测量的数据对应点描绘出来,并作出图线{#blank#}1{#/blank#}。
②根据①所得的图线可知,下列说法正确的是{#blank#}2{#/blank#}。(选填选项前的字母)
A.弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比
B.弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比
C.该弹簧的劲度系数为25N/m
D.该弹簧的劲度系数为0.25N/m
③第二小组同学将同一弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂完成试验。他们得到的F−x图线用虚线表示(实线为第一组同学实验所得)。下列图线最符合实际的是{#blank#}3{#/blank#}
A. B. C. D.
④某同学想粗略测量一个原长约20cm的弹簧的劲度系数,但他手头只有一个量程是20cm的刻度尺,于是他在弹簧的中央固定一个用于读数的指针,如图3所示。弹簧下端未悬挂钩码,静止时指针对应的刻度未l1;弹簧下端挂一质量为m的钩码,静止时指针对应的刻度为l2。已知当地的重力加速度g,则该弹簧的劲度系数可表示为{#blank#}4{#/blank#}。
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