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【题目】橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明k=,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量。用如图所示的实验装置可以测量出它的劲度系数k的值。下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。

拉力F/N

5

10

15

20

25

伸长量x/cm

1.6

3.2

4.7

6.4

8.0

(1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是________。

A.N B.m C.N/m D.Pa

(2)请根据表格中的数据做出F–x图象。由图象求得该橡皮筋的劲度系数为_______N/m(保留两位有效数字)。

【答案】(1)D (2)如图所示 3.1×102

【解析】(1)根据表达式k=,得Y=,k的单位是N/m,L的单位是m,S的单位是m2,所以Y的单位是N/m2,也就是Pa,故选D。

(2)F–x图线的斜率表示劲度系数,则k==3.1×102 N/m。

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A. a状态至b状态的过程中气体放出热量内能不变

B. b状态至c状态的过程中气体对外做功内能增加平均每个气体分子在单位时间内与器壁碰撞的次数不变

C. c状态与a状态相比c状态分子平均距离较大分子平均动能较大

D. b状态与a状态相比b状态分子平均距离较小分子平均动能相等

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代表符号

L0

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

刻度数值/cm

1.70

3.40

5.10

6.85

8.60

10.30

12.10

(1)实验中,L7的值还未读出,请你根据上图将这个测量值填入记录表中。

(2)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了四个差值:d1=L4L0,d2=L5L1,d3=L6L2,d4=L7L3

(3)根据以上差值,可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL。ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为ΔL=_________________。

(4)计算弹簧的劲度系数k=________N/m。g取9.8 m/s2

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【题目】如图所示,为一汽缸内封闭的一定质量的气体的pV图线,当该系统从状态a沿过程acb到达状态b时,有335 J的热量传入系统,系统对外界做功126 J.求:

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(1)弹簧的原长为________cm。

(2)弹簧的劲度系数为________N/m。

(3)分析图象,总结出弹簧弹力F跟弹簧总长度L之间的关系式为___________。

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A. A 摆振幅较大,振动频率为 f

B. B 摆振幅较大,振动频率为 4f

C. A 摆振幅较大,振动频率为 5f

D. B 摆振幅较大,振动频率为 5f

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