Question

20．彈簧的彈力與其形變量是遵循胡克定律的．其實橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比，即F=kx，其中k是一個比例系數(shù)，類似于彈簧的勁度系數(shù)，k的值與橡皮筋未受到拉力時的長度L、橫截面積S有關(guān)．理論與實驗都表明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，用螺旋測微器測量它的直徑如圖1所示，則讀數(shù)為2.543mm．
③通過實驗測得該橡皮筋的一些數(shù)據(jù)，并做出了外力F與伸長量x之間的關(guān)系圖象如圖2所示．圖象中圖線發(fā)生彎曲的原因是橡皮筋受力超出其彈性限度，不再遵循伸長量x與彈力F成正比的規(guī)律．

Answer 1

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

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錯誤．
故選：D．
②螺旋測微器固定部分讀數(shù)2.5mm，轉(zhuǎn)動部分讀數(shù)為：4.3，故讀數(shù)為：2.5+4.3×0.01=2.543mm
③當橡皮筋受力超出其彈性限度時，不再遵循伸長量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，不再遵循伸長量x與彈力F成正比的規(guī)律

點評 本題結(jié)合圖象考查了胡克定律的基礎(chǔ)知識，是一道考查基礎(chǔ)知識的好題．要求學(xué)生具有一定的根據(jù)實驗數(shù)據(jù)獲取信息的能力．同時要掌握F-x圖線的斜率表示勁度系數(shù)