Question

如圖所示，一水平彈簧振子在光滑水平面上的B、C兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O為平衡位置．已知振子由完全相同的P、Q兩部分組成，彼此栓接在一起．當(dāng)振子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的瞬間，將P拿走，則以后Q的運(yùn)動(dòng)和拿走P之前相比Q的振幅

不變

（填“增大”、“不變”、“減小”）；Q通過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速率

增大

（填“增大”、“不變”、“減小”）．

Answer 1

分析：振幅是振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離．根據(jù)這個(gè)最大距離分析振幅是否變化．根據(jù)機(jī)械守恒定律判斷將P拿走，Q通過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速率如何變化．

解答：解：由題，B點(diǎn)是振子最大位移位置，當(dāng)將P拿走時(shí)，振子離開平衡位置的最大距離不變，則振幅不變．振子在B點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)只有彈性勢(shì)能，當(dāng)將P拿走時(shí)，彈簧振子的系統(tǒng)所具有的機(jī)械能沒(méi)有發(fā)生變化，當(dāng)Q通過(guò)O點(diǎn)時(shí)彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為振子的動(dòng)能，由E_k=

1

2

mv ²，可知，動(dòng)能E_k沒(méi)有變化，而質(zhì)量m減小，則速率增大．
故答案為：不變，增大

點(diǎn)評(píng)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程的特征之一是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，本題就是從解釋能量的角度分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．