某同學(xué)在資料上查得彈簧振子的周期公式為，彈簧的彈性勢能公式(式中k為彈簧的勁度系數(shù)，m為振子的質(zhì)量，x為彈簧的形變量)．為了驗(yàn)證彈簧的彈性勢能公式，他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：輕彈簧的一端固定在非常平滑的木板一端，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，滑塊上豎直固定一個(gè)擋光條，每當(dāng)擋光條擋住從光源A發(fā)出的細(xì)光束時(shí)，傳感器B因接收不到光線就產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，輸入電腦后經(jīng)自動(dòng)處理就能形成一個(gè)脈沖電壓波形．開始時(shí)，滑塊靜止在平衡位置恰好能擋住細(xì)光束．給滑塊一個(gè)瞬時(shí)沖量后，振子就振動(dòng)起來．

(1)系統(tǒng)振動(dòng)過程中，在電腦上所形成的脈沖電壓波如圖乙所示(T0已知)，可知該系統(tǒng)的振動(dòng)周期T＝________．

(2)已知振子的質(zhì)量為m，測得擋光條寬度為d，擋光時(shí)間為△t，且△t遠(yuǎn)小于T0，測小球運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能Ek＝________．

(3)如果再測出滑塊振動(dòng)的振幅為A，利用資料上提供的兩個(gè)公式及測出的物理量表示出系統(tǒng)振動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢能Ep＝________．

(4)通過本實(shí)驗(yàn)，如果滿足________，也就驗(yàn)證了彈簧的彈性勢能公式的正確性．

答案：
解析：

　　(1)

　　(2)

　　(3)

　　(4)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

為了“探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，查資料得知：“彈簧的彈性勢能Ep＝kx2，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧的形變量”。某同學(xué)用壓縮的彈簧推靜止的小球（已知質(zhì)量為m）運(yùn)動(dòng)來探究這一問題。為了研究方便，把小鐵球O放在水平桌面上做實(shí)驗(yàn)，讓小鐵球O在彈力作用下運(yùn)動(dòng)，即只有彈簧推力做功。

該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：

（1）如圖甲所示，將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來，在彈簧的另一端掛上小鐵球O，靜止時(shí)測得彈簧的形變量為d。在此步驟中，目的是要確定________，用m、d、g表示為________。

（2）如圖乙所示，將這根彈簧水平放在光滑桌面上，一端固定在豎直墻面，另一端與小鐵球接觸，用力推小鐵球壓縮彈簧；小鐵球靜止時(shí)測得彈簧壓縮量為x，撤去外力后，小鐵球被彈簧推出去，從水平桌面邊沿拋出落到水平地面上。

（3）測得水平桌面離地高為h，小鐵球落地點(diǎn)離桌面邊沿的水平距離為L，則小鐵球被彈簧彈出的過程中初動(dòng)能Ek1＝________，末動(dòng)能Ek2＝________（用m、h、L、g表示）；彈簧對(duì)小鐵球做的功W＝________（用m、x、d、g表示）。

對(duì)比W和（Ek2－Ek1）就可以得出“外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，即：“在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化”。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案