已知彈簧振子做簡諧運動時的周期公式為T=，其中T是簡諧運動的周期，m是振子的質(zhì)量，k是輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)，某同學以該公式為原理設(shè)計了測量輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)k的實驗裝置（如圖所示），圖中S是光滑水平面，L是輕質(zhì)彈簧，Q是帶夾子的金屬盒；P是固定于盒邊緣的遮光片，利用該裝置和光電計時器能測量金屬盒振動時的頻率。

（1）為了進行多次實驗，實驗時應配備一定數(shù)量的_____________，將它們中的一個或幾個放入金屬盒內(nèi)可改變振子的質(zhì)量。

（2）通過實驗該同學測得了振動頻率f和振子質(zhì)量m的多組實驗數(shù)據(jù)，他想利用函數(shù)圖象處理這些數(shù)據(jù)，若以振子質(zhì)量m為直角坐標系的橫坐標，則為了簡便地繪制函數(shù)圖象，較準確地求得k，應以__________為直角坐標系的縱坐標。

（3）若在記錄振子質(zhì)量m的數(shù)據(jù)時未將金屬盒的質(zhì)量考慮在內(nèi)，振動頻率f的數(shù)據(jù)記錄準確，則能否利用現(xiàn)有的這些數(shù)據(jù)作出上述圖象，準確地求得輕質(zhì)彈簧L的勁度系數(shù)k？若能，請寫出求得k的過程。

（1）砝碼  （2）T2  （3）略

解析：(1)可通過增減砝碼改變振子的質(zhì)量。

(2)為了簡便地繪制圖象,以T2為直角坐標系的縱坐標,這樣作出的圖象是過原點的傾斜直線,簡單直觀。

(3)能求。雖然漏掉了金屬盒的質(zhì)量,但作出的圖象的斜率不變,可根據(jù)斜率求出輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)。在T2－m圖線上取兩點(m1,T12)和(m2,T22),可求得k=4π2 。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

I．已知彈簧振子做簡諧運動時的周期公式為T=2π
m
k
，
其中T是簡諧運動的周期，k是輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)，m是
振子的質(zhì)量，衡水市滏陽中學的同學以該公式為原理設(shè)計了測量輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)k的實驗裝置（如圖1所示），圖中S是光滑水平面，L是輕質(zhì)彈簧，Q是帶夾子的金屬盒；P是固定于盒上的遮光片，利用該裝置和光電計時器能測量金屬盒振動時的頻率．
（1）為了進行多次實驗，實驗時應配備一定數(shù)量的
鉤碼
鉤碼
，將它們中的一個或幾個放入金屬盒內(nèi)可改變振子的質(zhì)量．
（2）通過實驗該同學測得了振動頻率f和振子質(zhì)量m的多組實驗數(shù)據(jù)，他想利用函數(shù)圖象處理這些數(shù)據(jù)，若以振子質(zhì)量m為直角坐標系的橫坐標，則為了簡便地繪制函數(shù)圖象，較準確地求得k，應以
1
f2
1
f2
為直角坐標系的縱坐標．
（3）若在記錄振子質(zhì)量的數(shù)據(jù)時未將金屬盒質(zhì)量考慮在內(nèi)，振動頻率f的數(shù)據(jù)記錄準確，則能否利用現(xiàn)有的這些數(shù)據(jù)結(jié)合上述圖象，準確地求得輕質(zhì)彈簧L的勁度系數(shù)k？若能，請寫出求得k的推導過程及最后表達式．
II．（8分）衡水中學的同學們在實驗室里熟悉各種儀器的使用．其中探究意識很強的一名同學將一條形磁鐵放在轉(zhuǎn)盤上，如圖甲所示，磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，另將一磁感強度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤旁邊，當轉(zhuǎn)盤（及磁鐵）轉(zhuǎn)動時，引起磁感強度測量值周期性地變化，該變化與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的周期一致．經(jīng)過操作，該同學在計算機上得到了如圖乙所示的圖象

（1）在圖象記錄的這段時間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動的快慢情況是
先快慢不變，后來越來越慢
先快慢不變，后來越來越慢
．
（2）圓盤勻速轉(zhuǎn)動時的周期是
0.2
0.2
s．
（3）該同學猜測磁感強度傳感器內(nèi)有一線圈，當測得磁感強度最大時就是穿過線圈的磁通量最大時．按照這種猜測
AD
AD

A．在t=0.1s 時刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應電流的方向發(fā)生了變化．
B．在t=0.15s 時刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應電流的方向發(fā)生了變化．
C．在t=0.1s 時刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應電流的大小達到了最大值．
D．在t=0.15s 時刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應電流的大小達到了最大值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是某同學設(shè)計的測量物體質(zhì)量的裝置，其中P是光滑水平面，N是質(zhì)量為M的帶夾子的金屬盒，金屬盒兩端分別連接輕質(zhì)彈簧；Q是固定于盒子上的遮光片，利用它和光電計時器能測量金屬盒振動時的頻率．已知彈簧振子做簡諧運動時的周期T＝2π，其中m是振子的質(zhì)量，k 是常數(shù)．當空盒振動時，測得振動頻率為f1；把一物體夾在盒中，并使其振動時，測得頻率為f2.你認為這套裝置能測量物體的質(zhì)量嗎？如果不能，請說明理由；若能，請求出被測物體的質(zhì)量．

 

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科目：高中物理 來源：2012屆江蘇省高三一輪復習精選精練物理卷機械振動（帶解析） 題型：計算題

如圖所示是某同學設(shè)計的測量物體質(zhì)量的裝置，其中P是光滑水平面，N是質(zhì)量為M的帶夾子的金屬盒，金屬盒兩端分別連接輕質(zhì)彈簧；Q是固定于盒子上的遮光片，利用它和光電計時器能測量金屬盒振動時的頻率．已知彈簧振子做簡諧運動時的周期T＝2π，其中m是振子的質(zhì)量，k 是常數(shù)．當空盒振動時，測得振動頻率為f1；把一物體夾在盒中，并使其振動時，測得頻率為f2.你認為這套裝置能測量物體的質(zhì)量嗎？如果不能，請說明理由；若能，請求出被測物體的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源：2012屆江蘇省高三高考一輪復習第十二章第1單元物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖12－1－8所示是某同學設(shè)計的測量物體質(zhì)量的裝置，其中P是光滑水平面，N是質(zhì)量為M的帶夾子的金屬盒，金屬盒兩端分別連接輕質(zhì)彈簧；Q是固定于盒子上的遮光片，利用它和光電計時器能測量金屬盒振動時的頻率．已知彈簧振子做簡諧運動時的周期T＝2π，其中m是振子的質(zhì)量，k 是常數(shù)．當空盒振動時，測得振動頻率為f1；把一物體夾在盒中，并使其振動時，測得頻率為f2.你認為這套裝置能測量物體的質(zhì)量嗎？如果不能，請說明理由；若能，請求出被測物體的質(zhì)量．

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