- 简谐运动的周期、频率和圆频率
- 共909题
如图所示,均匀介质中,两波源S1、S2分别位于x轴上x1=0,x2=12m处,质点P位于x轴上xp=4m处.t=0时刻两波源同时开始有平衡位置向y轴正方向振动,振动周期均为T=0.1s,传播速度均为v=40m/s,波源S1、S2的振幅分别为A1=2cm,A2=1cm.则在t=0至t=0.3s内质点P通过的路程为( )
正确答案
解析
解:两列波的波长为λ=vT=40×0.1m=4m,即振动在一个周期内传播的距离为4m.则:
在0-0.1s时间内,两列波都没有到达质点P,质点P处于静止状态,0.1s-0.2s时间内,质点P只参与S1引起的振动,振幅为A=A1=2cm;在△t=0.1s=T时间内,路程为l1=4A1=8cm;在0.2s-0.3s时间内,质点P参与两列波引起的振动,其振幅为A′=A1+A2=3cm,在△t′=0.1s=T时间内,路程l2=4A′=12cm.故质点P在t=0至t=0.3s内质点P通过的路程为 L=l1+l2=20cm,故A正确.
故选:A.
一个弹簧振子在光滑的水平面上作简谐运动,其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等,但方向相反,那么这两个时刻弹簧振子的( )
正确答案
解析
解:A、两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等,但方向相反,则两个时刻弹簧振子关于平衡位置对称,所以速度可以相同,也可以相反.故A错误;
B、两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等,但方向相反,则两个时刻弹簧振子关于平衡位置对称,所以回复力大小一定相等,方向相反,因此加速度一定大小相等,方向相反,故B正确;
C、由简谐运动F=-kx可得,回复力与位移方向相反,大小成正比.所以位移一定大小相等,方向相反,故C正确;
D、由于B、C选项正确,故D错误;
故选:BC
如图所示,小球P连接着轻质弹簧,放在光滑水平面上,弹簧的另一端固定在墙上,O点为它的平衡位置,把P拉到A点,使OA=1cm,轻轻释放,经0.4s小球运动到O点.如果把P拉到A′点,使OA′=2cm,则释放后小球这一次运动到O点所需的时间为( )
正确答案
解析
解:将弹簧振子的振幅从1cm增大到2cm.由于弹簧振子的周期与振幅无关,所以周期不变,释放后小球第一次运动到O点所需的时间为四分之一周期,还是0.4s.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
如图所示,一弹簧振子在B、C两点间做机械振动,B、C间距为12cm,O是平衡位置,振子每次从C运动到B的时间均为0.5s,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、该弹簧振子的振幅为6cm.故A错误.
B、该弹簧振子的周期为1s,故B正确.
C、该弹簧振子的频率为1Hz.故C错误.
D、振子从O点出发到再次回到O点的过程就是一次全振动的一半.故D错误.
故选B
简谐运动的物体,在返回平衡位置过程中,变大的物理量是( )
正确答案
解析
解:
A、由于简谐运动的物体通过平衡位置时,速度最大,动能最大,所以在返回平衡位置过程中动能变大,故A正确.
B、C、简谐运动的物体是物体离开平衡位置的位移,在返回平衡位置过程中位移变小,根据简谐运动的特征F=-kx,可知,回复力也变小,故BC错误.
D、简谐运动的机械能是守恒的,所以机械能没有变化,故D错误.
故选:A.
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