Question

20．彈簧的彈力與其形變量是遵循胡克定律的．其實(shí)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，其中k是一個(gè)比例系數(shù)，類(lèi)似于彈簧的勁度系數(shù)，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)驗(yàn)都表明k=$\frac{YS}{L}$，其中Y是由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)中稱(chēng)之為楊氏模量．
①物理公式能夠反映物理量的單位關(guān)系，則在國(guó)際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是D
A．N   B．M   C．N/m   D．N/m²
②有一段橫截面是圓形的橡皮筋，用螺旋測(cè)微器測(cè)量它的直徑如圖1所示，則讀數(shù)為2.543mm．
③通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該橡皮筋的一些數(shù)據(jù)，并做出了外力F與伸長(zhǎng)量x之間的關(guān)系圖象如圖2所示．圖象中圖線(xiàn)發(fā)生彎曲的原因是橡皮筋受力超出其彈性限度，不再遵循伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比的規(guī)律．

Answer 1

分析 根據(jù)表達(dá)式k=$\frac{YS}{L}$推導(dǎo)出Y的單位．根據(jù)圖象中的直線(xiàn)部分由胡克定律求出勁度系數(shù)，圖象彎曲說(shuō)明胡克定律不再符合，則說(shuō)明橡皮盤(pán)超過(guò)了彈性限度．

解答 解：①由k=$\frac{YS}{L}$可知，Y=$\frac{KL}{S}$=$\frac{FL}{xS}$；
故Y的單位為：N•m/m²•m=N/m²；
故D正確、ABC錯(cuò)誤．
故選：D．
②螺旋測(cè)微器固定部分讀數(shù)2.5mm，轉(zhuǎn)動(dòng)部分讀數(shù)為：4.3，故讀數(shù)為：2.5+4.3×0.01=2.543mm
③當(dāng)橡皮筋受力超出其彈性限度時(shí)，不再遵循伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比的規(guī)律；
故答案為：①D  ②2.541～2.545
③橡皮筋受力超出其彈性限度，不再遵循伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比的規(guī)律

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖象考查了胡克定律的基礎(chǔ)知識(shí)，是一道考查基礎(chǔ)知識(shí)的好題．要求學(xué)生具有一定的根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取信息的能力．同時(shí)要掌握F-x圖線(xiàn)的斜率表示勁度系數(shù)