1.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在________(填“水平”或“竖直”)方向.
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧________时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表.
代表符号
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L0
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Lx
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L1
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L2
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L3
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L4
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L5
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L6
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数值/cm
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25.35
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27.35
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29.35
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31.30
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33.4
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35.35
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37.40
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39.30
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表中有一个数值记录不规范,代表符号为________.由表可知所用刻度尺的最小分度为________.
(3)下图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与________(填“L0”或“Lx”)的差值.
(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为________g(结果保留2位有效数字).
【答案】(1)竖直 (2)静止 L3 1 mm (3)Lx (4)4.9 10
2.(2020届北京名校联考)橡皮筋像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关,理论与实验都证明k=Y,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量.
(1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应为( )
A.N B.m
C.N/m D.N/m2
(2)某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据,作出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示,由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=______ N/m.
(3)若橡皮筋的原长为10.0 cm,横截面积为1.0 mm2,则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是____________[单位取(1)中正确单位,结果保留2位有效数字].
【答案】(1)D (2)5×102 (3)5.0×107 N/m2
【解析】(1)由题意知Y=,故Y的单位是=N/m2,D正确.
(2)橡皮筋的劲度系数是F-x图像的斜率,由图像得
k= N/m=500 N/m.
(3)根据杨氏模量公式,知
Y== N/m2=5.0×107 N/m2.