Question

輕彈簧上端與力傳感器相連，下端系一質量為m的小球，靜止時小球處在位置O點，在彈簧彈性限度內，讓小球在豎直方向上做簡諧運動，振幅為A。取O點為x坐標原點，豎直向上為x正方向；t=0時刻小球恰經過O點向上運動。傳感器將其受到的彈簧作用力傳給與之連接的計算機，四位同學通過計算機記錄的數據分別繪制出F-t圖象如下圖所示，其中一定不正確的是

Answer 1

【答案】AC

【解析】O點為振動的平衡位置，小球經過O點時彈簧的拉力等于小球重力，t=0時小球恰經過O點，因此t=0時，A項錯；彈簧對小球的彈力與小球重力的合力是小球做簡諧運動的回復力，因此，，為振動對平衡位置的位移，而簡諧運動的x-t圖象如圖所示，取彈簧為拉力時F為正，則D正確；取彈簧為拉力時F為負，則B正確；C錯。

【點評】通過懸掛的彈簧振子考查簡諧運動的回復力與彈簧彈力的關系。豎直放置的彈簧振子的回復力是彈簧彈力與重力的合力，小球處在平衡位置時彈力與重力平衡，合力為零；由可知，彈簧彈力與振動位移是一次函數關系，而振動的位移由學生熟悉的振動圖象給出，與時間是正弦或余弦函數關系， 以此考查考生的知識遷移能力。