题目内容

利用弹簧振子的周期公式可以测定物体的质量。图就是这种测量装置的示意图。已知弹簧的劲度为k，振动台和弹簧相连后放在光滑水平面上，振动台的上表面粗糙。未放被测物体前测得该弹簧振子的周期为T1，将被测物体放在振动台上后让振动台做小振幅振动，使被测物体和振动台间不发生相对滑动，测得振动周期变为T2。则被测物体质量的表达式为_________。

 

答案：
解析：

。

 


提示：

牛顿动力学的综合题目。

 


练习册系列答案
相关题目
某同学在资料上查得弹簧振子的周期公式为T=2π
m
k
，弹簧的弹性势能公式Ep=
1
2
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1所示的实验：轻弹簧的一端固定在非常平滑的木板一端，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．给滑块一个瞬时冲量后，振子就振动起来．
（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
A2
π2m
2T02
A2
．
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．
（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
m
k
，弹簧的弹性势能公式为成Ep=
1
2
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=
1
2
(
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
T
2
0
(M+m)A2π2
2
T
2
0
；
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
某同学在资料上发现弹簧振子的周期公式为T=2π
m
k
，弹簧的弹性势能公式为Ep=
1
2
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，一个质量为m弹丸以某一速度水平发射，弹丸击中木块后留在木块中一起做简谐振动．
（1）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多少？
（2）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EP为多少？

利用弹簧振子的周期公式可以测定物体的质量。图就是这种测量装置的示意图。已知弹簧的劲度为k，振动台和弹簧相连后放在光滑水平面上，振动台的上表面粗糙。未放被测物体前测得该弹簧振子的周期为T1，将被测物体放在振动台上后让振动台做小振幅振动，使被测物体和振动台间不发生相对滑动，测得振动周期变为T2。则被测物体质量的表达式为_________。

 

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