某同學設(shè)計了一個測物體質(zhì)量的裝置,如圖11-2-13所示,其中P是光滑水平面,k是輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù),A是質(zhì)量為M的帶夾子的標準質(zhì)量金屬塊,Q是待測物體,已知該裝置的彈簧振子做簡諧振動的周期為,其中,m是振子的質(zhì)量,k是與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)的常數(shù),當只有A物體振動時,測得其振動周期為T1,將待測物體Q固定在A上后振動周期為T2,則待測物體的質(zhì)量為多少?這種裝置比天平優(yōu)越之處是什么?

圖11-2-13
(1)
(2)可在完全失重狀態(tài)下使用
本題是一個信息題,考查彈簧振子的周期公式在生產(chǎn)、生活中的具體應用.
(1)由題意知:                                                  ①
設(shè)物體Q質(zhì)量為m,則
                                                            ②
解①②得.
(2)由于天平在完全失重狀態(tài)下無法測量物體的質(zhì)量,而此裝置可以在完全失重狀態(tài)下測量物體的質(zhì)量.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1-1-11為豎直方向的彈簧振子,試在圖中標出平衡位置及兩端點,說出這三點振子的受力特點,加速度、位移、速度特點,并總結(jié)在一次振動中振子的運動規(guī)律.

圖1-1-11

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列振動是簡諧運動的是(   )
A.手拍籃球的運動
B.彈簧的下端懸掛一個鋼球,上端固定,這樣組成的振動系統(tǒng)
C.搖擺的樹枝
D.從高處下落到光滑水泥地面上的小鋼球的運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

對于彈簧振子的周期性振動,我們可以通過如圖11-1-11所示的小球的勻速圓周運動的投影來模擬。即振子從距平衡位置A處靜止釋放的同時,球恰從B點做勻速圓周運動,小球運動在x軸上的投影與振子運動同步,小球運動的線速度沿x軸的投影即為振子在投影處的速度。圓周運動的周期為T半徑為R。由以上條件可知勻速圓周運動的線速度v1=________,振子在O點的速度大小為__________。

圖11-1-11

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑水平面內(nèi)做簡諧運動的彈簧振子,振動周期為T,振幅為A,設(shè)振子第一次從平衡位置沿x正方向運動到x=處所用的最短時間為t1,第一次從最大正位移處運動到x=處所用最短時間為t2,則(   )
A.t1=t2B.t1<t2C.t1>t2D.無法確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖11-2-9所示,彈簧振子以O(shè)點為平衡位置,在A、B間做簡諧運動,AB間距為10 cm.振子從O點運動到P點歷時0.2 s,從此時再經(jīng)A點再一次回到P點又歷時0.4 s,下列說法中正確的是(   )

圖11-2-9
A.它的振幅為10 cm          B.它的周期為1.6 s
C.它的頻率為0.5 Hz         D.它由P點經(jīng)O點運動到B點歷時0.8 s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


在一平板上放一重為G=9.8N的物體,當振幅為2cm時,平板做簡諧運動的最大加速度為a=3.2.求:
(1)平板在豎直方向做簡諧運動,位移的大小為2cm時,物體作用在板上的壓力多大?為了使物體不與板脫離,平板的振幅不能超過多大?
(2)設(shè)物體跟平板間的最大靜摩擦力為3.2N,平板在水平方向做簡諧振動,振幅滿足什么條件,物體才不致于在板上發(fā)生滑動?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一皮帶傳動裝置如圖所示,皮帶的速度v足夠大.一根質(zhì)量不計、勁度系數(shù)為k的彈簧一端固定,另一端連接一個質(zhì)量為m的滑塊,已知滑塊與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ.當滑塊放到皮帶上時,彈簧的軸線恰好水平,若滑塊放到皮帶上的瞬間,滑塊的速度為零,且彈簧正好處于自由長度,則當彈簧第一次伸長到最大時,滑塊與皮帶間所產(chǎn)生的熱量是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個質(zhì)點在平衡位置O點附近做機械振動.若從O點開始計時,經(jīng)過3 s質(zhì)點第一次經(jīng)過M點(如圖所示);再繼續(xù)運動,又經(jīng)過2 s它第二次經(jīng)過M點;則該質(zhì)點第三次經(jīng)過M點還需要的時間是(   )
A.8 sB.4 sC.14 sD.16s

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