2.
孙同学利用课余时间探究弹簧振子振动周期与质量的关系,实验装置如图甲所示,轻质弹簧上端悬挂在铁架台上,下端挂有钩码,钩码下表面吸附一个小磁铁,其正下方放置智能手机,手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图像。
(1)用托盘天平测出钩码和小磁铁的总质量。
(2)在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁,将钩码和小磁铁缓慢向下移动少许,释放后钩码和小磁铁在竖直方向做简谐运动,打开手机的磁传感器软件,手机采集到的磁感应强度的大小随时间变化的图像如图乙所示,则弹簧振子振动的周期(用表示)。
(3)改变钩码质量,重复实验。记录的实验数据如表所示,分析数据可知,弹簧振子振动周期与质量的关系是(填“线性”或“非线性”)的。
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小球质量 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 |
振动周期 | 0.50 | 0.70 | 0.86 | 1.01 | 1.11 |
(4)设弹簧的劲度系数为 , 根据实验结果并结合物理量的单位关系,弹簧振子振动周期的表达式可能是。
A. B. C. D.