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。理論和實踐都表明k=YS／L，其中Y是一個由材料決定的常數，材料力學中稱之為楊氏模量

（1）在國際單位制中，楊氏模量Y的單位應該是（   ）

A．N

B．m

C．N/m

D．Pa

（2）有一段橫截面為圓形的橡皮筋，應用如圖(a)所示的實驗裝置，可以測量出
它的楊氏模量Y的值．首先利用測量工具a測得橡皮筋的長度L="20.00" cm，利用測量工具b測得橡皮筋未受到拉力時的直徑D=4.000mm，那么測量工具a和b應分別為__________________、_____________。

（3）用如圖（a）所示的裝置就可以測量出這種橡皮筋的Y值，表中為橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實驗記錄，已在圖(b)中作出F-x的圖象。

拉力F（N）	5.0	10.0	15.0	20.0	25.0
伸長量x(cm)	1.60	3.20	4.80	6.40	8.00

由以上實驗可求出該橡皮筋的Y值為_____________________（保留一位有效數字）

Answer 1

（1）D （2）毫米刻度尺 螺旋測微器 （3）

試題分析：（1）由可得，其中K、L、S國際單位制中的單位分別為，，所以Y單位為Pa，D選項正確。
（2）利用毫米刻度尺測量橡皮筋的長度，利用螺旋測微器測量橡皮筋的直徑。
（3）由F-x的圖象可知，，由可得，
根據圖表提供數據代入解得：．
點評：本題的難度很大，題中共涉及4個變量，在解題過程中，綜合應用了控制變量法、歸納法、比值定義法來進行分析、解答，對同學的綜合素質要求很高，是一道考查能力的好題．