- 简谐运动的周期、频率和圆频率
- 共909题
一个弹簧振子,第一次压缩x后释放做自由振动,周期为T1,第二次被压缩2x后释放做自由振动,周期为T2弹簧振子均在弹性限度内,则两次振动周期之比T1:T2为( )
正确答案
解析
解:事实上,只要是自由振动,其振动的周期只由自身因素决定,对于弹簧振子而言,就是只由弹簧振子的质量m和弹簧的劲度系数k决定的,而与形变大小、也就是振幅无关.所以只要弹簧振子这个系统不变(m,k不变),周期就不会改变,故A正确,BCD错误.
故选:A.
一弹簧振子分别拉离平衡位置5cm和lcm处放手,使它们都做简谐运动,则前后两次振幅之比为______,周期之比为______,回复力的最大值之比为______.
正确答案
5:1
1:1
5:1
解析
解:在简谐运动中,振幅是振子离开平衡位置的最大距离,故前后两次的振幅分别为A1=5cm、A2=1cm,A1:A2=5:1.
周期由振动系统本身决定,与振幅无关,所以前后两次周期相等,周期之比为 T1:T2=1:1.
根据简谐运动的特征:F=-kx,回复力的大小与位移大小成正比,当位移最大时回复力也最大,而位移最大值等于振幅,所以回复力的最大值之比 F1:F2=A1:A2=5:1.
故答案为:5:1,1:1,5:1.
(2015春•台州校级月考)如图所示是某同学设计的测量物体质量的装置.其中P是光滑水平面,k是轻质弹簧,N是质量为M的带夹子的金属盒;Q是固定于盒边缘的遮光片,利用它和光电计时器能测量金属盒振动时的频率.已知弹簧振子作简谐运动时的周期丁T=2π
,其中m是振子的质量,k′是常数.当空盒振动时,测得振动频率为f1;把一物体夹在盒中,并使其振动时,测得频率为f2.你认为这套装置能测量物体的质量吗?如果不能,请说明理由;如果能,请求出被测物体的质量.
正确答案
解析
解:根据弹簧振子做简谐运动的周期公式T=2π,则有:m=
=
那么两次测量对应的公式:
M= ①
M′= ②
联立①②式,解得:Mx=M′-M=-
=
;
答:能,被测物体的质量.
某简谐运动的位移与时间关系为:y=0.1sin(100πt)cm,由此可知该振动的振幅是______cm,周期是______s.
正确答案
0.1
0.02
解析
解:某简谐运动的位移与时间关系为:y=0.1sin(100πt)cm;
根据简谐运动的表达式为x=Asin(ωt+φ),知:
振幅为:A=0.1cm
周期:T==
=0.02s.
故答案为:0.1,0.02.
如图1是一个弹簧振子的示意图,O是它的平衡位置,振子在B、C之间做简谐运动,规定以向右为正方向.图2是它的速度v移随时间t变化的图象.下面的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:根据v-t图知,振子速度为零时,处于最大位置处;速度最大时,处于平衡位置.
A、t=2 s时刻,速度为负向最大,应处于平衡位置上,并不在位置O左侧,故A错误;
B、t=3 s时刻,速度为负且减少,即向左运动,故B错误;
C、t=4s时刻,速度为零,速度方向即将为正,所以振子应在左侧最大位置处,即它的加速度方向向右且为最大值,故C正确;
D、由图不确定振幅,就不能求解振子在一个周期内通过的路程,故D错误.
故选:C.
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