Question

如图39－11甲所示，在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔P，在下面放一白纸带．当小球做简谐运动时，沿垂直于振动方向拉动纸带，笔P就在纸带上画出了一条振动曲线．已知在某次实验中沿如图39－11甲所示方向拉动纸带，且在某段时间内得到如图39－11乙所示的曲线．根据曲线回答下列问题：

甲　　　　　　　　　　　乙

图39－11

(1)纸带速度的变化是__________(填“增大”、“不变”或“减小”)．

(2)若已知纸带的加速度a＝2 m/s²，且已测出图39－11乙中x_ab＝0.54 m，x_bc＝0.22 m，则弹簧振子的周期T________________.

图39－12

(3)若纸带做v＝2 m/s的匀速直线运动，从t₀时刻，即振子经过平衡位置向y轴正方向振动时开始计时，试在图39－12所给的坐标中画出纸带上产生的曲线．(忽略振幅的减小)

Answer 1

解析：(1)由于纸带上振动曲线由B到A间距增大，故纸带做加速运动，纸带速度增大．

(2)由Δx＝at²可知：

t＝ ＝ s＝0.4 s

T＝2t＝0.8 s.

(3)横轴表示纸带的位移，且与时间成正比，故一个周期对应的位移L＝vT＝2×0.8 m＝1.6 m

所以曲线如图所示．

图39－13

答案：(1)增大　(2)0.8 s　(3)见解析图39－13