- 简谐运动的周期、频率和圆频率
- 共909题
一质点在平衡位置O点附近做简谐运动.若从O点开始计时,经3s质点第一次经过M 点;再继续运动,又经过2s它第二次经点M点;则该质点第三次经过M点还需的时间是( )
正确答案
解析
解:若振子开始运动的方向先向左,再向M点运动,运动路线如图1所示.得到振动的周期为T=4s+4×
s=
,振子第三次通过M点需要经过的时间为t=T-2s=
s.
若振子开始运动的方向向右直接向M点运动,如图2,振动的周期为T=16s,振子第三次通过M点需要经过的时间为t=T-2s=14s.
故选CD
某弹簧振子做振动,先后以相同的速度通过相距10cm的A、B两点,历时0.2s,再从B点回到A点的最短时间为0.4s,则:
(1)平衡位置在何处?
(2)振子的运动周期及频率是多少?
正确答案
解析
解:(1)弹簧振子先后以相同的速度通过相距10cm的A、B两点,根据简谐运动的对称性,可知平衡位置在AB连线的中点.
(2)由于振子在A、B两点的速度相同,则有A、B两点关于平衡位置是对称的,设平衡位置为O,则从O到B点的时间为0.1s,
而从B点回到A点的最短时间为0.4s,则从B再回到B的最短时间为0.2s,所以从B到最大位移处的最短时间为0.1s,从平衡位置到最大位移处的最短时间为0.2s,因此振子的振动周期为 T=4×0.2s=0.8s,那么振子的振动频率为 f==1.25Hz.
答:
(1)平衡位置在AB连线的中点.
(2)振子的运动周期为0.8s,频率是1.25Hz.
图(a)为单摆的振动图象,图(b)为单摆简谐运动的实际振动图示,则(b)图中t时刻摆球所在的位置为( )
正确答案
解析
解:由图a可知,t时刻质点正在向负向最大位移运动,因向右为正方向,故此时摆球处在C点;
故选:C.
做简谐振动的质点在通过平衡位置时,为零值的物理量有( )
正确答案
解析
解:A、C:做简谐运动的质点通过平衡位置时位移为零,根据加速度与位移的关系a=-,可知a=0;
由F=-kx可知,回复力F=0.故AC正确.
B、D在平衡位置时质点速度最大,动能也最大,故BD错误.
故选:AC.
如图所示,是一张频闪摄影照片示意图,显示了一弹簧振子在半个周期中7个时刻的位置,频闪时间间隔为0.1s.振子在AB之间来回振动,AB间距离为6cm,则:
(1)该振子振动的周期;
(2)该振子振动的振幅;
(3)根据图,分析振子由A到B过程中速度变化情况.
正确答案
解析
解:(1)图中7个时刻之间的间隔是6个,周期为T=0.1s×6×2=1.2s;
(2)图中7个位置关于中点左右对称,振幅为振子与平衡位置的最大间距,故两个位置的间距为2倍振幅,为6cm,故振幅为3cm.
(3)通过测量相邻相等时间内弹簧振子通过的位移S1、S2、S3…的大小,可知各段位移内平均速度的大小,由,可知,A到B的过程中振子的速度先增大后减小.
答:(1)该振子振动的周期是1.2s;(2)该振子振动的振幅是3cm;(3)A到B的过程中振子的速度先增大后减小.
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