- 简谐运动的周期、频率和圆频率
- 共909题
弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动.B、C相距20cm.某时刻振子处于B点.经过0.5s,振子首次到达C点.求:
(1)振动的周期和频率;
(2)振子在5s内通过的路程;
(3)振子在B点的加速度大小跟它距O点4cm处P点的加速度大小的比值.
正确答案
解析
解:(1)设振幅为A,由题意BC=2A=20 cm,
所以A=10 cm.
振子从B到C所用时间t=0.5 s,为周期T的一半,
所以T=1.0 s;
f==1.0 Hz.
(2)振子在1个周期内通过的路程为4A,
故在t′=5 s=5T内通过的路程
s=×4A=200 cm.
(3)振子加速度a=-x,a∝x.
所以aB:aP=xB:xP=10:4=5:2.
答:(1)振动的周期为1s,频率为1Hz;
(2)振子在5s内通过的路程为200cm;
(3)振子在B点的加速度大小跟它距O点4cm处P点的加速度大小的比值为5:2.
关于振动物体的平衡位置,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物体经过平衡位置前后,回复力的方向不同,则加速度的方向不同,所以平衡位置是加速度方向发生改变的位置.故A正确.
B、物体经过平衡位置时,位移为零,回复力为零.故B正确.
C、振动物体经过平衡位置时,动能最大,故速度最大.故C正确.
D、振动物体经过平衡位置时,回复力为零,故加速度为零,最小.故D错误.
故选:ABC.
某个质点做简谐运动,质点经过除平衡位置和最大位移以外的某一点开始计时,以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、一个周期内有两次经过同一位置,故当质点下一次经过此位置时,经历的时间可能小于一个周期,也可能等于一个周期,故A正确;
B、一个周期内有4次速率相同,故当质点的速率再次与零时刻的速率相同时,经历的时间可能小于二分之一周期,不可能等于二分之一周期,故B错误;
C、当质点运动的路程为四个振幅大小时,经历的时间为一个周期,故C错误;
D、加速度a=-,当质点的加速度再次与零时刻的加速度相同时,即回到同一个位置;一个周期内有两次经过同一位置,经历的时间可能为一个周期,故D正确.
故选:AD.
弹簧振子在做简谐运动的过程中,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:AD、弹簧振子在做简谐运动的过程中机械能守恒,各个位置的机械能相等,故AD错误.
B、在最大位移时弹簧的形变量最大,它的弹性势能最大,故B正确.
C、通过平衡位置时速度最大,动能最大,则从平衡位置到最大位移处它的动能减小,故C正确.
故选:BC
如图,沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f,均静止在各自的平衡位置,一列横波以1m/s的速度水平向右传播,t=0时到达质点a,a开始由平衡位置 向上运动,t=1s时,质点a第一次到达最高点,则在4s<t<5s这段时间内( )
正确答案
解析
解:由题意得知,该波的周期为T=4s,则波长λ=vT=1×4m=4m,各振动起振的方向向上;
A、ac间距离等于半个波长,则波由a传到c的时间为2s,c起振方向向上,t=4s时,c点已经运动了半个周期;则在4秒<t<5秒这段时间内,从平衡位置向下运动,加速度逐渐增大.故A错误.
B、由于周期为4s,所以在4秒<t<5秒这段时间内,质点a从平衡位置向上运动,速度逐渐减小.故B错误.
C、ad间距离等于波长,则波由a传到d的时间为3s,d起振方向向上,则在4秒<t<5秒这段时间内,d点从波峰向平衡位置运动,即向下运动.故C错误.
D、af间距离等于1.25个波长,波传到f点需要5s时间,所以在4秒<t<5秒这段时间内,f还没有振动.故D正确.
故选:D
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