题目
17.一弹簧振子,弹簧的倔强系数为 .32N/m, 重物的质量为0.02k g,则这个振-|||-动系统的固有圆频率为 __ __ 相应的振动周期-|||-为 __

题目解答
答案
【答案】
$4rad/s$;$\dfrac{\pi }{2}s$
【解析】
弹簧振子的周期为$T=2\pi \sqrt{\dfrac{m}{k}}=\dfrac{\pi }{2}s$,则圆频率$\omega =\dfrac{2\pi }{T}=4rad/s$
解析
考查要点:本题主要考查弹簧振子的固有圆频率和振动周期的计算,需要掌握相关公式及其物理意义。
解题核心思路:
- 固有圆频率的公式为 $\omega = \sqrt{\dfrac{k}{m}}$,其中 $k$ 是弹簧的倔强系数,$m$ 是振子质量。
- 振动周期的公式为 $T = \dfrac{2\pi}{\omega}$,或直接通过 $T = 2\pi \sqrt{\dfrac{m}{k}}$ 计算。
关键点:正确代入公式并注意单位的一致性。
步骤1:计算固有圆频率
根据公式 $\omega = \sqrt{\dfrac{k}{m}}$,代入已知条件 $k = 0.32 \, \text{N/m}$ 和 $m = 0.02 \, \text{kg}$:
$\omega = \sqrt{\dfrac{0.32}{0.02}} = \sqrt{16} = 4 \, \text{rad/s}$
步骤2:计算振动周期
根据公式 $T = \dfrac{2\pi}{\omega}$,代入 $\omega = 4 \, \text{rad/s}$:
$T = \dfrac{2\pi}{4} = \dfrac{\pi}{2} \, \text{s}$