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(9分)某同学在资料上发现弹簧振子的周期公式为,弹簧的弹性势能公式为(式中为弹簧的劲度系数,M为振子的质量,为弹簧的形变量)。为了验证弹簧的弹性势能公式,他设计了如下图甲所示的实验:轻弹簧的一端固定在水平光滑木板一端,另一端连接一个质量为M的滑块,滑块上竖直固定一个挡光条,每当挡光条挡住从光源A发出的细光束时,传感器B因接收不到光线就产生一个电信号,输入电脑后经电脑自动处理就能形成一个脉冲电压波形;开始时滑块静止在平衡位置恰好能挡住细光束,在木板的另一端有一个弹簧枪,发射出质量为,速度为的弹丸,弹丸击中木块后留在木块中一起做简谐振动。
(1)系统在振动过程中,所具有的最大动能 ;
(2)系统振动过程中,在电脑上所形成的脉冲电压波形如图乙所示,由图可知该系统的振动周期大小为: ;
(3)如果再测出滑块振动的振幅为A,利用资料上提供的两个公式求出系统振动过程中弹簧的最大弹性势能为: ;通过本实验,根据机械能守恒,如发现,即验证了弹簧的弹性势能公式的正确性。
查看习题详情和答案>>某同学在资料上发现弹簧振子的周期公式为,弹簧的弹性势能公式为(为弹簧的劲度系数,是未知量,m为振子质量,x为弹簧的形变量)为了验证弹簧的弹性势能公式,他设计了如图所示的实验装置:轻弹簧的一端固定在水平光滑木板一端,另一端连接一个质量为M的滑块,每当滑块挡住从光源A发出的细光束时,传感器B因接受不到光线就产生一个电信号,输入电脑后经电脑自动处理就能形成一个脉冲电压波形,开始时滑块静止在平衡位置恰好能挡住细光束. 在木板的另一端有一个弹簧枪,发射出质量为m,速度为的一个弹丸,弹丸击中滑块后在极短时间内相对静止且随滑块一起做简谐振动.
①系统在振动过程中,所具有的最大动能Ek= .
②系统振动过程中,在电脑上所形成的脉冲电压波形如图乙所示,由图可知该系统的振动周期大小为T .
③如果再测出滑块振动的振幅A,利用资料上提供的两个公式,结合实验中给出的已知条件求出系统振动过程中弹簧的最大弹性势能EP= .
通过本实验,根据机械能守恒,如果发现EK=EP,即验证了弹簧的弹性势能公式的正确性.
查看习题详情和答案>>某同学在资料上发现弹簧振子的周期公式为,弹簧的弹性势能公式为(式中k为弹簧的劲度系数,m为振子的质量,x为弹簧的形变量).为了验证弹簧的弹性势能公式,他设计了如图甲所示的实验:轻弹簧的一端固定在水平光滑木板一端,另一端连接一个质量为M的滑块,滑块上竖直固定一个挡光条,每当挡光条挡住从光源A发出的细光束时,传感器B因接收不到光线就产生一个电信号,输入电脑后经电脑自动处理就能形成一个脉冲电压波形;开始时滑块静止在平衡位置恰好能挡住细光束.在木板的另一端有一个弹簧枪,发射出质量为m,速度为v0的一个弹丸,弹丸击中木块后留在木块中一起做简谐振动.
(1)系统在振动过程中,所具有的最大动能Ek=________;
(2)系统振动过程中,在电脑上所形成的脉冲电压波形如图乙所示,由图可知该系统的振动周期大小为:T=________;
(3)如果再测出滑块振动的振幅为A,周期设为T,利用资料上提供的两个公式,结合实验中给出的已知条件求出系统振动过程中弹簧的最大弹性势能为:Ep=________;
通过本实验,根据机械能守恒,如发现Ek=Ep,即验证了弹簧的弹性势能公式的正确性.
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1 |
2 |
(1)系统振动过程中,在电脑上所形成的脉冲电压波如图2所示,可知该系统的振动周期T=
(2)测得挡光条宽度为d,挡光时间△t,且△t远小于T0.则小球运动的最大动能Ek=
md2 |
2△t2 |
md2 |
2△t2 |
(3)如果再测出滑块振动的振幅为A,利用资料上提供的两个公式及测出的物理量表示出系统振动过程中弹簧的最大弹性势能Ep=
π2m |
2T02 |
π2m |
2T02 |
通过本实验,如果Ek=Ep,也就验证了弹簧的弹性势能公式的正确性.
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2 |
(1)系统振动过程中,在电脑上所形成的脉冲电压波如图2所示,可知该系统的振动周期T=______.
(2)测得挡光条宽度为d,挡光时间△t,且△t远小于T0.则小球运动的最大动能Ek=______.
(3)如果再测出滑块振动的振幅为A,利用资料上提供的两个公式及测出的物理量表示出系统振动过程中弹簧的最大弹性势能Ep=______.
通过本实验,如果Ek=Ep,也就验证了弹簧的弹性势能公式的正确性.