Question

【題目】在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中。

(1)某次實驗中兩彈簧測力計的讀數分別為F1=2.0N，F2=4.0N，如圖甲，F1和F2的合力大小F合=______N．現保持F2方向不變，減小F1和F2的夾角，為了使橡皮條的結點拉到同樣的位置O點，下列說法正確的是______N/m（保留兩位有效數字）

A． F1一定減小　B．F1一定增大　C．F2一定減小　D．F2一定增大

(2)某同學想知道彈簧測力計中彈簧的勁度系數，于是，他將刻度尺與彈簧測力計平行放置，如圖乙所示，他根據圖中信息得出了彈簧的勁度系數k=______N/m（保留兩位有效數字）

(3)橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內彈力F與伸長量x成正比，即F=kx，式中k值與橡皮筋的原長l0、橫截面積S有關。理論與實驗都表明k=Y，其中Y是由材料決定的常數，材料力學中稱為楊氏模量，在國際單位中，楊氏模量Y的單位是______；

A．NB．mC．N/mD．N/m2

Answer 1

【答案】3.5 C 59 D

【解析】

由題意可知考查平行四邊形定則以及胡克定律，用余弦定律、圖解法、胡克定律分析計算可得。

(1)根據余弦定理

=≈3.5N；

對點0受力分析，受到兩個彈簧的拉力和橡皮條的拉力，保持O點的位置和F2方向不變不變，使橡皮條的結點拉到同樣的位置O點，拉力F1方向和大小都改變。如下圖所示：

根據平行四邊形定則可以看出：F2的讀數不斷減小時，F1先變小后變大，故C正確，ABD錯誤；

（2）根據圖2可知，當拉力為5.0N時，彈簧的拉伸量為：

△x=9.00-0.50cm=8.50cm，

因此根據F=kx，得：

；

（3）據k=Y得：

==，

故楊氏模量的單位為：

，

故D正確，ABC錯誤；