Question

橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內伸長量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋未受到拉力時的長度L、橫截面積S有關，理論與實際都表明，其中Y是一個由材料決定的常數，材料力學上稱之為楊氏模量。

（1）在國際單位中，楊氏模量Y的單位應該是______。

A．N

B．m

C．N/m

D．Pa

（2）在一段橫截面積是圓形的橡皮筋，應用如圖（甲）所示的實驗裝置可以測量出它的楊氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺測得橡皮筋的長度L=20.00cm，利用測量工具a測得橡皮筋未受到拉力時的直徑D=4.000mm，那么測量工具a應該是___      。（選填“螺旋測微器”或“游標卡尺”）
（3）用如圖（甲）所示的裝置就可以測出這種橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實驗記錄。處理數據時，可在圖（乙）中作出F-x的圖像，由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數k=     N/m(結果保留兩位有效數字)

（4）這種橡皮筋的楊氏模量Y=      .(結果保留一位有效數字)

Answer 1

（1）D（2）螺旋測微器（3）3.1×10²N/m（4）5×10⁶ Pa

解析試題分析：（1）根據F="kx" 及可知,所以Y的單位為；（2）因為橡皮條的直徑為D=4.000mm，所以用螺旋測微器測量其直徑；（3）圖像如下，解得  。

（4）根據解得
考點：此題考查了物理量單位的推導；用圖像法處理數據及物理量的測量問題。