13. 设橡皮筋在弹性限度范围内伸长量
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
,其中
Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
(1)有一段横截面是圆形的橡皮筋,用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量
Y的值。若下表为橡皮筋受到的拉力
F与伸长量
x的实验记录,请在图乙中作出
F-
x图像
______。
拉力F/N | 5.0 | 10.0 | 15.0 | 20.0 | 25.0 |
伸长量x/cm | 1.60 | 3.20 | 4.80 | 6.40 | 8.00 |
(2)若已知橡皮筋长度为10cm,横截面直径为1mm,不考虑拉伸过程中橡皮筋的横截面积变化,由以上实验可求出该橡皮筋的
Y值为
____________N/m
2 (
π取3.14,结果保留2位有效数字)。
(3)某同学在家中用三根完全相同的橡皮筋来探究力的合成的方法,如图所示,三根橡皮筋在
O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在
A、
B、
C三点(橡皮筋始终处于弹性范围内)。在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过
OA、
OB、
OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法。在实验图过程中,下列说法正确的是
________(填序号)。
A.只需要测量橡皮筋的长度,不需要测出橡皮筋的原长
B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋
C.以
OB、
OC为两邻边作平行四边形,其对角线必与
OA在一条直线上且长度与
OA相等
D.多次实验中即使
O点不固定,也可以探究求合力的方法