Question

輕彈簧上端與力傳感器相連，下端系一質(zhì)量為m的小球，靜止時(shí)小球處在位置O點(diǎn)，在彈簧彈性限度內(nèi)，讓小球在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為A。取O點(diǎn)為x坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為x正方向；t=0時(shí)刻小球恰經(jīng)過(guò)O點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。傳感器將其受到的彈

簧作用力傳給與之連接的計(jì)算機(jī)，四位同學(xué)通過(guò)計(jì)算機(jī)記錄的數(shù)據(jù)分別繪制出F-t圖象如下圖所示，其中一定不正確的是

Answer 1

AC

解析:

O點(diǎn)為振動(dòng)的平衡位置，小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)彈簧的拉力等于小球重力，t=0時(shí)小球恰經(jīng)過(guò)O點(diǎn)，因此t=0時(shí)，A項(xiàng)錯(cuò)；彈簧對(duì)小球的彈力與小球重力的合力是小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力，因此，，為振動(dòng)對(duì)平衡位置的位移，而簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖所示，取彈簧為拉力時(shí)F為正，則D正確；取彈簧為拉力時(shí)F為負(fù)，則B正確；C錯(cuò)。

通過(guò)懸掛的彈簧振子考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力與彈簧彈力的關(guān)系。豎直放置的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧彈力與重力的合力，小球處在平衡位置時(shí)彈力與重力平衡，合力為零；由可知，彈簧彈力與振動(dòng)位移是一次函數(shù)關(guān)系，而振動(dòng)的位移由學(xué)生熟悉的振動(dòng)圖象給出，與時(shí)間是正弦或余弦函數(shù)關(guān)系， 以此考查考生的知識(shí)遷移能力。