- 简谐运动的周期、频率和圆频率
- 共909题
质点P以O点为平衡位置竖直向上作简谐振动,当P经过O点时,质点Q从O点所在同一水平面上竖直上抛,它们恰好能够同时到达最高点,且高度相同,在此过程中,两质点的即时速度VP与VQ的关系应该是( )
正确答案
解析
解:质点P以O点为平衡位置在竖直向上作简谐振动,加速度与位移的关系为a=-,在这个过程中,位移增大,加速
度增大.质点Q只受重力,做匀减速直线运动,加速度不变.由题,两个质点的位移相同,作出两个质点的速度-时间图象如图,由图看出,先VP<VQ后VP>VQ.
故选D
弹簧振子多次通过同一位置时,改变的物理量是( )
正确答案
解析
解:A、B、弹簧振子每次通过某一个相同位置时,相对于平衡位置的位移x相同,根据a=-可知,其加速度也相同;故A错误,B错误;
C、由于速度有两种可能的方向,速度不一定相同;故C正确;
D、弹簧振子的机械能守恒,每次经过同一位置时动能相同;故D错误;
故选:C.
有一弹簧振子在水平方向上的BC之间做简谐运动,已知BC间的距离为20cm,振子在2s内完成了10次全振动.若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t=0),经过
周期振子有正向最大加速度.试求:
(1)振子的振幅和周期;
(2)在给出的坐标系中画出该振子完整的位移--时间图象(至少一个周期);
(3)写出振子的振动方程.
正确答案
解析
解:(1)振子的振幅为:A=10cm
振子的周期为T=0.2s
(2)振子的位移--时间图象如图所示
(3)
振子的振动方程为y=-Asinωt=-0.1sin10πt
答:(1)振子的振幅为10cm,周期为0.2s;
(2)该振子的位移--时间图象如图所示;
(3)振子的振动方程为y=-0.1sin10πt.
如图所示,质量为M,倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)被固定在水平地面上,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块.压缩弹簧使其长度为
时将物块由静止开始释放,物块在斜面上做简谐振动,重
力加速度为g.
(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度;
(2)求弹簧的最大伸长量.
正确答案
解析
解:(1)平物体平衡时,受重力、支持力和弹簧的弹力,
平衡位置即弹簧弹力等于重力沿斜面分力,即k△x=mgsinα,故△x=
所以弹簧长度x=l+
(2)根据简谐运动的对称性,压缩弹簧使其长度为l时将物块由静止开始释放,故其振幅为:
A=l+△x=
l+
故其最大伸长量为:A+△x=l+
+
=
答:(1)物块处于平衡位置时弹簧的长度为 L+
(2)弹簧的最大伸长量为
做简谐运动的物体,当物体的位移为负值时,下面说法正确的是( )
正确答案
解析
解:当振子的位移为负值时,由简谐运动的特征a=-知,加速度一定为正值,而速度方向有两种可能,不一定为正值,也不一定为负值,故AB错误,CD正确.
故选:CD
扫码查看完整答案与解析