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    已知弹簧振子做简谐运动时的周期公式为T=，其中T是简谐运动的周期，m是振子的质量，k是轻质弹簧的劲度系数，某同学以该公式为原理设计了测量轻质弹簧劲度系数k的实验装置（如图所示），图中S是光滑水平面，L是轻质弹簧，Q是带夹子的金属盒；P是固定于盒边缘的遮光片，利用该装置和光电计时器能测量金属盒振动时的频率。

    （1）为了进行多次实验，实验时应配备一定数量的_____________，将它们中的一个或几个放入金属盒内可改变振子的质量。

    （2）通过实验该同学测得了振动频率f和振子质量m的多组实验数据，他想利用函数图象处理这些数据，若以振子质量m为直角坐标系的横坐标，则为了简便地绘制函数图象，较准确地求得k，应以__________为直角坐标系的纵坐标。

    （3）若在记录振子质量m的数据时未将金属盒的质量考虑在内，振动频率f的数据记录准确，则能否利用现有的这些数据作出上述图象，准确地求得轻质弹簧L的劲度系数k？若能，请写出求得k的过程。

    （1）砝码  （2）T2  （3）略

    解析：(1)可通过增减砝码改变振子的质量。

    (2)为了简便地绘制图象,以T2为直角坐标系的纵坐标,这样作出的图象是过原点的倾斜直线,简单直观。

    (3)能求。虽然漏掉了金属盒的质量,但作出的图象的斜率不变,可根据斜率求出轻质弹簧的劲度系数。在T2－m图线上取两点(m1,T12)和(m2,T22),可求得k=4π2 。

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    I．已知弹簧振子做简谐运动时的周期公式为T=2π
    m
    k
    ，
    其中T是简谐运动的周期，k是轻质弹簧的劲度系数，m是
    振子的质量，衡水市滏阳中学的同学以该公式为原理设计了测量轻质弹簧劲度系数k的实验装置（如图1所示），图中S是光滑水平面，L是轻质弹簧，Q是带夹子的金属盒；P是固定于盒上的遮光片，利用该装置和光电计时器能测量金属盒振动时的频率．
    （1）为了进行多次实验，实验时应配备一定数量的
    钩码
    钩码
    ，将它们中的一个或几个放入金属盒内可改变振子的质量．
    （2）通过实验该同学测得了振动频率f和振子质量m的多组实验数据，他想利用函数图象处理这些数据，若以振子质量m为直角坐标系的横坐标，则为了简便地绘制函数图象，较准确地求得k，应以
    1
    f2
    1
    f2
    为直角坐标系的纵坐标．
    （3）若在记录振子质量的数据时未将金属盒质量考虑在内，振动频率f的数据记录准确，则能否利用现有的这些数据结合上述图象，准确地求得轻质弹簧L的劲度系数k？若能，请写出求得k的推导过程及最后表达式．
    II．（8分）衡水中学的同学们在实验室里熟悉各种仪器的使用．其中探究意识很强的一名同学将一条形磁铁放在转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感强度传感器固定在转盘旁边，当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感强度测量值周期性地变化，该变化与转盘转动的周期一致．经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象

    （1）在图象记录的这段时间内，圆盘转动的快慢情况是
    先快慢不变，后来越来越慢
    先快慢不变，后来越来越慢
    ．
    （2）圆盘匀速转动时的周期是
    0.2
    0.2
    s．
    （3）该同学猜测磁感强度传感器内有一线圈，当测得磁感强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时．按照这种猜测
    AD
    AD

    A．在t=0.1s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化．
    B．在t=0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化．
    C．在t=0.1s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值．
    D．在t=0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示是某同学设计的测量物体质量的装置，其中P是光滑水平面，N是质量为M的带夹子的金属盒，金属盒两端分别连接轻质弹簧；Q是固定于盒子上的遮光片，利用它和光电计时器能测量金属盒振动时的频率．已知弹簧振子做简谐运动时的周期T＝2π，其中m是振子的质量，k 是常数．当空盒振动时，测得振动频率为f1；把一物体夹在盒中，并使其振动时，测得频率为f2.你认为这套装置能测量物体的质量吗？如果不能，请说明理由；若能，请求出被测物体的质量．

     

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    科目：高中物理 来源：2012届江苏省高三一轮复习精选精练物理卷机械振动（带解析） 题型：计算题

    如图所示是某同学设计的测量物体质量的装置，其中P是光滑水平面，N是质量为M的带夹子的金属盒，金属盒两端分别连接轻质弹簧；Q是固定于盒子上的遮光片，利用它和光电计时器能测量金属盒振动时的频率．已知弹簧振子做简谐运动时的周期T＝2π，其中m是振子的质量，k 是常数．当空盒振动时，测得振动频率为f1；把一物体夹在盒中，并使其振动时，测得频率为f2.你认为这套装置能测量物体的质量吗？如果不能，请说明理由；若能，请求出被测物体的质量．

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    科目：高中物理 来源：2012届江苏省高三高考一轮复习第十二章第1单元物理试卷（带解析） 题型：计算题

    如图12－1－8所示是某同学设计的测量物体质量的装置，其中P是光滑水平面，N是质量为M的带夹子的金属盒，金属盒两端分别连接轻质弹簧；Q是固定于盒子上的遮光片，利用它和光电计时器能测量金属盒振动时的频率．已知弹簧振子做简谐运动时的周期T＝2π，其中m是振子的质量，k 是常数．当空盒振动时，测得振动频率为f1；把一物体夹在盒中，并使其振动时，测得频率为f2.你认为这套装置能测量物体的质量吗？如果不能，请说明理由；若能，请求出被测物体的质量．

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