一个弹簧振子,第一次被压缩x后释放做自由振动,周期为T1,第二次被压缩2x后释放做自由振动,周期为T2,则两次振动周期之比T1∶T2为A.1∶1B.1∶2C.2

一个弹簧振子,第一次被压缩x后释放做自由振动,周期为T1,第二次被压缩2x后释放做自由振动,周期为T2,则两次振动周期之比T1∶T2为A.1∶1B.1∶2C.2

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一个弹簧振子,第一次被压缩x后释放做自由振动,周期为T1,第二次被压缩2x后释放做自由振动,周期为T2,则两次振动周期之比T1∶T2
A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.1∶4

答案
A
解析

【错解分析】错解:压缩x时,振幅为x,完成一次全振动的路程为4x。压缩2x时,振幅即为2x,完成一次全振动的路程为8x。由于两种情况下全振动的路程的差异,第二次是第一次的2倍。所以,第二次振动的周期一定也是第一次的2倍,所以选B。
上述解法之所以错误是因为把振子的运动看成是匀速运动或加速度恒定的匀加速直线运动了。用了匀速或匀加速运动的规律。说明这些同学还是没有掌握振动的特殊规律。
【正解】事实上,只要是自由振动,其振动的周期只由自身因素决定,对于弹簧振子而言,就是只由弹簧振子的质量m和弹簧的劲度系数k决定的,而与形变大小、也就是振幅无关。所以只要弹簧振子这个系统不变(m,k不变),周期就不会改变,所以正确答案为A。
【点评】本题给出的错解是初学者中最常见的错误。产生这一错误的原因是习惯于用旧的思维模式分析新问题,而不善于抓住新问题的具体特点,这反映了学习的一种思维定势。只有善于接受新知识、新方法,并将其运用到实际问题中去,才能开阔我们分析、解决问题的思路,防止思维定势。
举一反三
一弹簧振子沿x轴振动,振幅为4cm,振子的平衡位置位于x轴上的O点,图中的a、b、c、d为四个不同的振动状态:黑点表示振子的位置,黑点上的箭头表示运动的方向.图中给出的①②③④四条振动图线,可用于表示振子的振动图象是    (    )
A.若规定状态。时t=0,则图象为①
B.若规定状态^时t=0,则图象为②
C.若规定状态c时t=0,则图象为③
D.若规定状态d时t=0,则图象为④

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在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线,线的另一端系一质量为m,带电量为q的小球.当沿细线方向加—亡场强为E的匀强电场后,小球处于平衡状态.现给小球一垂直于细线的初速度v0,使小球在水平面上开始运动.若v0很小,则小球第一次回到平衡位置所需时间为__________.(见图)
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用两根完全一样的弹簧和一根细线将甲、乙两滑块连在光滑的水平面上.线上有张力,甲的质量大于乙的质量,如图所示.当线突然断开后,两滑块都开始做简谐运动,在运动过程中(     )
A.甲的振幅一定等于乙的振幅
B.甲的振幅一定小于乙的振幅
C.甲的最大速度一定大于乙的最大速度
D.甲的最大速度一定小于乙的最大速度

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(15分)如图所示,质量为m的砝码A放置在质量为M的滑块B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑的水平面上作简谐运动,弹簧的劲度系数为k,砝码与滑块之间的动摩擦因数为,要使砝码与滑块在振动过程中不发生相对运动,问最大振幅等于多少?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
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一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越大,则在这段时间内( )
A.振子的速度逐渐增大B.振子正在向平衡位置运动
C.振子的速度方向与加速度方向一致D.振子的位移逐渐增大

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