题目内容
金属材料(如钢筋钢梁等)在外力F作用下会伸长,其伸长量不仅与拉力F的大小有关,还与金属材料的横截面积S有关.对同一种金属,其所受的拉力F与其横截面积S的比值跟金属材料的伸长量与原长L的比值的比是一个常数,这个常数叫做杨氏模量.用E表示,即:;某同学为探究其是否正确,根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝;不同质量的重物;螺旋测微器; 游标卡尺;米尺;天平;固定装置等.设计的实验如图所示.
该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上,将一重物挂在金属丝的中点,其中点发生了一个微小下移h.用螺旋测微器测得金属丝的直径为D;用游标卡尺测得微小下移量为h;用米尺测得金属丝的原长为2L;用天平测出重物的质量m(不超量程)
(1)在一次测量中:
a.螺旋测微器如图甲所示,其示数为 mm;
b.游标卡尺如图乙所示,其示数为 mm。
(2)用以上测量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为: E = .
该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上,将一重物挂在金属丝的中点,其中点发生了一个微小下移h.用螺旋测微器测得金属丝的直径为D;用游标卡尺测得微小下移量为h;用米尺测得金属丝的原长为2L;用天平测出重物的质量m(不超量程)
(1)在一次测量中:
a.螺旋测微器如图甲所示,其示数为 mm;
b.游标卡尺如图乙所示,其示数为 mm。
(2)用以上测量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为: E = .
3.851~3.854 , 11.14 ,
试题分析:(1)螺旋测微器读数:主尺+螺旋=3.5+0.352=3.852mm;
(2)游标卡尺读数:主尺+游标=11+0.02×7=11.14mm;
(3)设绳子与水平方向夹角为,伸长量为,如图所示
根据平衡条件可知拉伸后,金属丝上的拉力F= 1
由几何关系可得 2
金属丝的伸长量 3
金属线横截面积 4
由经上四式得:
练习册系列答案
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