题目内容
【题目】某同学设计了一个测量物体质量的装置,如图所示,其中P为光滑水平面,K是轻质弹簧,A是质量为M的带夹子的标准质量金属块,Q是待测质量的物体, 已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为T= 2π
,其中,m是振子的质量,k是与弹簧的劲度系数有关的常数,当只有A时,测得其振动周期为T1,将待测物体Q固定在A上后振动周期为T2,则待测物体的质量为多大?![]()
【答案】只有标准金属块A时,
①
设Q的质量为
,当振子为Q与A的整体时,
②
得 ![]()
整理得 ![]()
【解析】该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为
,根据该公式列式后联立求解即可。
【考点精析】掌握受迫振动和共振是解答本题的根本,需要知道迫振动的特点:受迫振动稳定时,系统振动的频率等于驱动力的频率,跟系统的固有频率无关;共振的条件:驱动力的频率等于振动系统的固有频率.
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