题目
[题目]轻弹簧上端固定,下系一质量为m1的物-|||-体,稳定后在m1下边又系一质量为m2的物体,于-|||-是弹簧又伸长了 △x。 若将m2移去,并令其振动,-|||-则振动周期为 ()-|||-A. =2pi sqrt (dfrac {{m)_(2)Delta x}({m)_(1)g}}-|||-B. =2pi sqrt (dfrac {{m)_(1)Delta x}({m)_(2)g}}-|||-C. =dfrac (1)(2pi )sqrt (dfrac {{m)_(1)Delta x}({m)_(2)g}}-|||-D. =2pi sqrt (dfrac {{m)_(2)Delta x}(({m)_(1)+(m)_(2))g}}

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查胡克定律和弹簧振子振动周期公式的应用,需要结合平衡条件确定弹簧的劲度系数,再代入周期公式求解。
解题核心思路:
- 确定弹簧的劲度系数:利用挂质量$m_2$时弹簧的伸长量$\Delta x$,根据胡克定律$k\Delta x = m_2g$,求出$k$。
- 应用振动周期公式:移去$m_2$后,振子质量为$m_1$,周期公式为$T = 2\pi \sqrt{\dfrac{m_1}{k}}$,代入$k$的表达式即可。
破题关键点:
- 平衡条件的应用:挂$m_2$时,弹簧的伸长量$\Delta x$由$m_2$的重力引起。
- 周期公式的选择:明确振子质量为$m_1$,而非$m_1 + m_2$。
步骤1:确定弹簧的劲度系数$k$
当挂上质量$m_2$时,弹簧的伸长量为$\Delta x$,此时弹簧的弹力等于$m_2$的重力:
$k\Delta x = m_2g \implies k = \dfrac{m_2g}{\Delta x}.$
步骤2:代入振动周期公式
移去$m_2$后,振子质量为$m_1$,振动周期公式为:
$T = 2\pi \sqrt{\dfrac{m_1}{k}}.$
将$k = \dfrac{m_2g}{\Delta x}$代入,得:
$T = 2\pi \sqrt{\dfrac{m_1}{\dfrac{m_2g}{\Delta x}}} = 2\pi \sqrt{\dfrac{m_1 \Delta x}{m_2g}}.$
结论:选项B正确。