◎ 题目

一组同学用DIS研究“弹簧振子的振动周期和哪些因素有关”的探究过程如下： A．有同学认为：弹簧振子的质量越大，惯性越大，周期也应该越大．也有同学认为周期跟劲度系数有关． B．设计实验：装置如图甲．准备选用的器材有：力传感器、质量为m0的钩码若干个，劲度系数为K的轻质弹簧若干个（已知n个劲度系数为K的弹簧串联后的劲度系数为Kn= K n ） C．实验过程如下： 用力将钩码向下拉一段距离后放手，钩码上下振动，力传感器上显示出力随时间的变化关系（如图乙），改变钩码的个数或用几个弹簧串联后反复实验，得到表一、表二的数据： 表 一 仅用一根弹簧 研究周期与质量关系 钩码的质量 m0 2m0 3m0 周期（s） 0.645 0.915 1.116 表 二 仅用一个钩码 研究周期与劲度系数关系 弹簧的个数（串数） 1 2 3 劲度系数（N/m） K K/2 K/3 周期（s） 0.645 0.910 1.120 D．同学们对实验数据进行分析、归纳后，对他们的假设进行了补充完善．问： （1）上述科学探究活动中，属于“制定计划”和“搜集证据”的环节分别是：______、______． （2）用力传感器观测力随时间的变化关系，其目的是：______． （3）周期T与弹簧振子质量的关系是：______．周期T与弹簧劲度系数的关系是：______． （4）如果m0=50×10-3kg，K=4.74N/m，则周期表达式T=______．

◎ 答案

（1）制定计划的环节是设计实验，即B，搜集证据的环节是进行实验的过程，即C． （2）用力传感器观测力随时间的变化关系，因为弹簧的弹力做周期性变化，根据图线得出振动的周期． （3）根据表格中的数据可知，在表格1中可知，周期的平方与质量成正比，在表格2中可知，周期的平方与进度系数的倒数成正比． （4）因为周期的平方与质量成正比，周期的平方与进度系数的倒数成正比．知周期T∝ m K ，当m0=50×10-3kg，K=4.74N/m，T=0.645s，解得比例系数等于6.28，则T=6.28 m k ． 故答案为：（1）B、C  （2）确定振动的周期    （3）T2∝m；T2∝1/K（4）6.28 m K

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“一组同学用DIS研究“弹簧振子的振动周期和哪些因素有关”的探究过程如下：A．有同学认为：弹簧振子的质量越大，惯性越大，周期也应该越大．也有同学认为周期跟劲度系数有关．B．设计…”主要考查了你对  【实验：探究单摆周期与摆长的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。