Question

5．橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)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(shí)的長(zhǎng)度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)踐都表明k=Y $\frac{S}{L}$，其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量．
①寫出這種橡皮筋Y值的表達(dá)式Y(jié)=$\frac{kL}{S}$（用F、L、x、S表示）．
②在國際單位制中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是D．
A．N　　    　　B．m          C．N/m          D．Pa
③有一段橫截面是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出它的楊氏模量Y的值．首先利用測(cè)量工具a測(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度L=20.00cm，利用測(cè)量工具b測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D=4.000mm，那么測(cè)量工具a應(yīng)該是毫米刻度尺，測(cè)量工具b應(yīng)該是螺旋測(cè)微器．

Answer 1

分析 根據(jù)表達(dá)式k=Y$\frac{S}{L}$推導(dǎo)出Y的表達(dá)式和單位；根據(jù)所要測(cè)量的長(zhǎng)度大小選擇適合的儀器．

解答 解：①根據(jù)表達(dá)式k=Y$\frac{S}{L}$
得：Y=$\frac{kL}{S}$；
②已知K的單位是N/m，L的單位m，S的單位是m²，所以Y的單位是N/m²，也就是Pa；
③橡皮筋的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=20.00cm，需要用最小分度為1mm的毫米刻度尺來測(cè)量；
測(cè)量工具橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D=4.000mm，準(zhǔn)確到0.01mm，故需要用螺旋測(cè)微器；
故答案為：①Y=$\frac{kL}{S}$；②D；③毫米刻度尺，螺旋測(cè)微器．

點(diǎn)評(píng) 該題屬于創(chuàng)新的信息題，知道單位間的關(guān)系對(duì)應(yīng)物理量之間的關(guān)系，會(huì)根據(jù)測(cè)量的精度要求選擇實(shí)驗(yàn)器材，基礎(chǔ)題目．