朱晟豪

摘要：单纯从理论角度分析简谐振动容易感到较为抽象，开展小车-弹簧-小车简谐振动过程实验，能够从理论与实践结合角度理解相关概念。基于此，通过分析简谐振动理论，开展了简谐振动过程实验，发现在利用轻质弹簧连接小车，形成的系统可以做简谐振动，运动位移按正弦变化，说明小车在变力作用下将开展变加速运动，整个系统可以维持能量守恒。

关键词：小车-弹簧-小车;简谐振动;实验分析

引言：在高中物理的运动学知识中，简谐运动为最基本的机械振动知识，开展实验探索简谐运动中位移、速度、加速度等数据的周期性变化规律，能够更好地理解简谐运动回复力特征。因此在掌握相关理论知识的基础上，以小车-弹簧-小车系统为对象开展了简谐运动过程实验，做到进一步验证动量守恒、质心运动理论。

1实验理论

在简谐运动中，轻质弹簧联接一个质点，并保持一端固定，可以构成弹簧振子。作为振动物体，受总能可以使其达到平衡位置，且力的方向始终指向平衡位置，可以称之为回复力[1]。回复力为零，说明物体得到平衡位置。一旦离开该位置，受回复力作用，振子将返回平衡位置，并在慣性作用下离开，因此将导致振动形成。而物体跟偏离平衡位置的位移保持正比关系，且在回复力作用下发生振动，将称之为简谐振动，满足式（1）：

式中，F为回复力，k为常数，x为偏离平衡位置的位移。加速度a大小与x成正比，方向则保持相反。……