将一个质量为m的物体挂在一个劲度系数为k的弹簧下面,如果不考虑弹簧的质量和空气的阻力,振动周期T=2π.为了研究振动周期与振子质量的关系,设计如图所示的实验装置,将弹

发布时间:2020-08-11 09:30:44

将一个质量为m的物体挂在一个劲度系数为k的弹簧下面,如果不考虑弹簧的质量和空气的阻力,振动周期T=2π.为了研究振动周期与振子质量的关系,设计如图所示的实验装置,将弹簧的一端固定在铁架台上,另一端挂一只小盘,铁架台的竖杆上固定一个可以上下移动的标志物,作为计时标志.改变小盘中砝码的质量m,测量全振动50次的时间并求出相应的周期T.某次实验得到下列数据:
m(10-3kg)5.0010.0015.0020.00?25.00?30.00T(s)T2(s2)0.7290.8030.8760.9411.0161.086(1)以横轴代表m,纵轴代表T2,作出T2-m图.并回答为什么不用T作为纵轴而用T2作为纵轴?______.
(2)根据图线求解弹簧的劲度系数______.
(3)对T2-m图作出必要的解释______.

网友回答

解:(1)由表格数据看出,T与m是非线性关系在,而T2与m是线性关系,所以T2-m图象简单,呈线性关系.
(2)由振动周期T=2π,变形得到T2=m,
T2-m图象的斜率K=,由数学知识得到图象的斜率大小为K=14,
则k=2.8N/m
(3)图线不经过原点的原因:没有考虑砝码盘的质量和弹簧的质量
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