Question

如图所示，一水平弹簧振子在光滑水平面上的B、C两点间做简谐运动，O为平衡位置．已知振子由完全相同的P、Q两部分组成，彼此栓接在一起．当振子运动到B点的瞬间，将P拿走，则以后Q的运动和拿走P之前相比Q的振幅

不变

（填“增大”、“不变”、“减小”）；Q通过O点时的速率

增大

（填“增大”、“不变”、“减小”）．

Answer 1

分析：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离．根据这个最大距离分析振幅是否变化．根据机械守恒定律判断将P拿走，Q通过O点时的速率如何变化．

解答：解：由题，B点是振子最大位移位置，当将P拿走时，振子离开平衡位置的最大距离不变，则振幅不变．振子在B点时，系统只有弹性势能，当将P拿走时，弹簧振子的系统所具有的机械能没有发生变化，当Q通过O点时弹性势能全部转化为振子的动能，由E_k=

1

2

mv ²，可知，动能E_k没有变化，而质量m减小，则速率增大．
故答案为：不变，增大

点评：简谐运动过程的特征之一是系统的机械能守恒，本题就是从解释能量的角度分析简谐运动．