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某同学想“探究影响弹簧振子周期的因素”,以下是他探究弹簧振子的周期T与振子质量m关系的实验.取一根轻弹簧,上端固定在铁架台上,下端系一金属小球,让小球在竖直方向离开平衡位置(在弹性限度范围内)放手后,小球在竖直方向做简谐运动(此装置也称为竖直弹簧振子),他在只改变小球质量的情况下,多次换上不同质量的小球,测得六组比较理想的周期T与小球质量m的数据,并标在以m为横坐标,T2为纵坐标的坐标纸上,即图中用“×”表示的点.请你协助他完成以下几个问题:(1)请你进行一下合理地猜想,影响弹簧振子周期的因素有哪些(至少写出两个)? (2)他探究“弹簧振子的周期T与振子质量m关系”的实验时采用一种主要的实验方法是: A.比较法 B.控制变量法C.替代法 D.模拟法(3)根据图中给出的数据点作出T2与m的关系图线.(4)假设图中图线的斜率为b,写出T与m的关系式为(用题中所给的字母表示)试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
某同学想“探究影响弹簧振子周期的因素”,以下是他探究弹簧振子的周期T与振子质量m关系的实验.取一根轻弹簧,上端固定在铁架台上,下端系一金属小球,让小球在竖直方向离开平衡位置(在弹性限度范围内)放手后,小球在竖直方向做简谐运动(此装置也称为竖直弹簧振子),他在只改变小球质量的情况下,多次换上不同质量的小球,测得六组比较理想的周期T与小球质量m的数据,并标在以m为横坐标,T
2
为纵坐标的坐标纸上,即图中用“×”表示的点.请你协助他完成以下几个问题:
(1)请你进行一下合理地猜想,影响弹簧振子周期的因素有哪些(至少写出两个)?
(2)他探究“弹簧振子的周期T与振子质量m关系”的实验时采用一种主要的实验方法是:
A.比较法 B.控制变量法
C.替代法 D.模拟法
(3)根据图中给出的数据点作出T
2
与m的关系图线.
(4)假设图中图线的斜率为b,写出T与m的关系式为(用题中所给的字母表示)
试题解答
见解析
(1)可以从弹簧劲度系数、摆球质量、振幅等方面进行猜想.
(2)每次只改变一个变量,控制其它变量保持不变的研究方法是控制变量法.
(3)根据描出的点,应用描点法作图,作出图象.
(4)根据图线的形状,由数学知识写出T与m的关系式.
(1)弹簧的劲度系数、弹簧振子的质量、振子的振幅可能影响弹簧振子的周期.
(2)由实验步骤可知,探究“弹簧振子的周期T与振子质量m关系”的实验,采用了:B、控制变量法.
(3)把坐标系中的各点用直线连接起来,得到T
2
--m的关系图线如图所示.
(4)由图象可知,T
2
-b图象是过原点的直线,说明T
2
与b成正比.假设图乙中图线的斜率为b,则有T
2
=bm,T=
,由此可知:弹簧振子的周期与振子质量的平方根成正比.
故答案为:(1)弹簧的劲度系数、振子的质量;(2)B;(3)图象如图所示;
(4)
;弹簧振子的周期与振子质量的平方根成正比.
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选修3-4
沪科版
解答题
高中
物理
研究弹簧振子的周期和小球质量的关系
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