题目
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∶1D. 1∶4
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∶1
B. 1∶2
C. 2∶1
D. 1∶4
题目解答
答案
A. 1∶1
解析
考查要点:本题主要考查弹簧振子的振动周期公式及其影响因素。
解题核心思路:弹簧振子的周期公式为 $T = 2\pi \sqrt{\dfrac{m}{k}}$,其中 $m$ 是振子质量,$k$ 是弹簧的劲度系数。关键点在于明确周期与振幅无关,仅由 $m$ 和 $k$ 决定。
破题关键:题目中两次振动的振幅不同(压缩量分别为 $x$ 和 $2x$),但振子的质量 $m$ 和弹簧的劲度系数 $k$ 均未改变,因此两次振动周期相等。
弹簧振子的周期公式为:
$T = 2\pi \sqrt{\dfrac{m}{k}}$
其中:
- $m$ 是振子的质量,
 - $k$ 是弹簧的劲度系数。
 
分析两次振动的条件:
- 第一次振动:振子被压缩 $x$ 后释放,此时振幅为 $x$,周期为 $T_1 = 2\pi \sqrt{\dfrac{m}{k}}$。
 - 第二次振动:振子被压缩 $2x$ 后释放,此时振幅为 $2x$,周期为 $T_2 = 2\pi \sqrt{\dfrac{m}{k}}$。
 
结论:由于两次振动中 $m$ 和 $k$ 均未改变,因此 $T_1 = T_2$,周期之比为 $T_1 : T_2 = 1 : 1$。