- 简谐运动的周期、频率和圆频率
- 共909题
如图所示,有一竖直悬挂的弹簧振子,在小球质量不变的前提下,当弹簧的劲度系数为56N/m时,发现弹簧振子在10s内振动了15次;当弹簧的劲度系数为400N/m时,发现弹簧振子在15s内振动了60次;若发现弹簧振子在10s内振动了20次,则弹簧的劲度系数最接近( )
正确答案
解析
解:据题可知,三种情况的周期分别为:=
、
、
s;
当弹簧的劲度系数变大时,据数据可知,振子的周期变小,即周期与劲度系数的关系式是减函数.
由于第三种情况的周期大小在前两种情况的周期之间,所以此种情况的劲度系数在56N/m和400N/m之间.故ACD错误,B正确.
故选:B.
A,B两物体从同一高度同时开始运动,A作竖直上抛运动,B作简谐运动(起始点为平衡位置),且同时到达同一最高点.下列关于两物体在运动过程中速度的大小关系,正确的是( )
正确答案
解析
解:质点A做匀减速运动,加速度一定,质点B以起始点为平衡位置在竖直向上作简谐振动,加速度逐渐增大,作出v-t图象,发现有以下两种:
由于v-t图象与时间轴包围的面积表示位移,故情况一显然不满足位移大小相等的条件,情况二满足,所以先vA>vB,后vA<vB.
故选:D.
如图所示,A、B两物体的质量都为m,拉A物体的细线与水 平方向的夹角为30°时处于静止状态,不考虑摩擦力,设弹簧的劲度系数为k.若悬线突然断开后,A在水平面上做周期为T的简谐运动,当B落地时,A恰好将弹簧压缩到最短,求:
(1)A振动时的振幅;
(2)B落地时的速度.
正确答案
解析
解:(1)线断前,线的拉力F=mg,
设此时弹簧伸长为x0,
Fcos30°=kx0,得x0=.
线断后,在弹力作用下,A做简谐运动的振幅为
A=x0=.
(2)A将弹簧压缩到最短经历的时间为
t=(+n)T(n=0,1,2…),
在t时间末B落地,速度v为
v=gt=gT(n=0,1,2…).
答:(1) (2)
gT (n=0,1,2…)
做简谐运动的质点在通过平衡位置时,在下列物理量中,具有最大值的是( )
正确答案
解析
解:做简谐运动的质点,当它通过平衡位置时位移为零,根据简谐运动中的回复力F=-kx,则知回复力等于0;由加速度与位移关系:a=-,则知加速度为0.
质点通过平衡位置时速度最大;故C正确,ABD错误.
故选:C.
关于图中弹簧振子的振动,下述说法中正确的有( )
正确答案
解析
解:
A、振子从O→B→O为半个全振动,所用时间为半个周期,故A错误.
B、C从A到O,振子做加速运动,速度增大,动能增大,弹性势能减小,所以振子经过平衡位置O时弹性势能能为0,速度最大,故B错误,C正确.
D、在最大位移B处,速度为零,根据a=-知,加速度大小与位移大小成正比,所以在B处加速度最大,故D错误.
故选:C
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