题目列表(包括答案和解析)
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如图所示,一劲度系数为k的轻质弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子,物体在同一条竖直直线上的A、B间做简谐振动,O为平衡位置,C为AO的中点,已知OC=h,振子的周期为T,某时刻物体恰经过C点并向上运动,则从此时刻开始的半个周期时间内下列说法正确的是
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重力做功2mgh
该段时间的末状态弹性势与初状态弹性势能相等
回复力做功为零
弹簧弹力做功-2mgh
某同学在资料上发现弹簧振子的周期公式为
,弹簧的弹性势能公式为
(
为弹簧的劲度系数,是未知量,m为振子质量,x为弹簧的形变量)为了验证弹簧的弹性势能公式,他设计了如图所示的实验装置:轻弹簧的一端固定在水平光滑木板一端,另一端连接一个质量为M的滑块,每当滑块挡住从光源A发出的细光束时,传感器B因接受不到光线就产生一个电信号,输入电脑后经电脑自动处理就能形成一个脉冲电压波形,开始时滑块静止在平衡位置恰好能挡住细光束. 在木板的另一端有一个弹簧枪,发射出质量为m,速度为
的一个弹丸,弹丸击中滑块后在极短时间内相对静止且随滑块一起做简谐振动.
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①系统在振动过程中,所具有的最大动能Ek= .
②系统振动过程中,在电脑上所形成的脉冲电压波形如图乙所示,由图可知该系统的振动周期大小为T .
③如果再测出滑块振动的振幅A,利用资料上提供的两个公式,结合实验中给出的已知条件求出系统振动过程中弹簧的最大弹性势能EP= .
通过本实验,根据机械能守恒,如果发现EK=EP,即验证了弹簧的弹性势能公式的正确性.
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