摘要:1.通过弹簧振子的运动情况分析.理解简谐运动的定义.条件.
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(2011?宜昌二模)某同学在资料上发现弹簧振子的周期公式为T=2π
,弹簧的弹性势能公式为成Ep=
kx2(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,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: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![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201308/29/aa580971.png)
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(1)系统在振动过程中,所具有的最大动能Ek=
1 |
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m2 |
M+m |
v | 2 0 |
1 |
2 |
m2 |
M+m |
v | 2 0 |
(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=
2T0
2T0
;(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:Ep=
(M+m)A2π2 | ||
2
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(M+m)A2π2 | ||
2
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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
![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201308/29/aa580971.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201307/38/b851fc63.png)
(1)露珠在阳光下显得晶莹明亮是由于光的
全反射
全反射
现象造成的;通过手指缝看日光灯,可以看到彩色条纹是由于光的衍射
衍射
现象造成的;水面上的汽油薄膜呈现彩色花纹是由于光的干涉
干涉
现象造成的.(2)如图所示的装置,在曲轴上悬挂一个弹簧振子,若不转动手把,让其上下振动,其周期为T1,现使手把以周期T2匀速转动(T2>T1),振动稳定后,要使弹簧振子的振幅增大,可以让把手的转速
适当增大
适当增大
(填“适当增大”、“适当减小”或“不变”),这是因为:驱动力的频率越接近物体的固有频率,受迫振动振福越大
驱动力的频率越接近物体的固有频率,受迫振动振福越大
.![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201308/117/4f4fb996.png)
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(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=
2T0
2T0
.(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.
![精英家教网](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201312/138/332efb84.png)
A、以后小物块a振动的振幅将减小 | B、弹簧振子的平衡位置将发生变化 | C、在向右到达最大位移前,弹力的冲量与动量的方向相反 | D、最大弹性势能将不变 |