- 简谐运动的周期、频率和圆频率
- 共909题
如图所示,一弹簧振子在B、C两点间做简谐运动,B、C间距为12cm,O是平衡位置,振子从C点第一次运动到B点的时间为0.5s,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、振子从C点第一次运动到B点的时间为0.5s,故该弹簧振子的周期为1s,故A正确.
B、该弹簧振子的周期为1s,故该弹簧振子的频率为:f==1Hz.故B错误.
C、B、C间距为12cm,故该弹簧振子的振幅为6cm.故C错误.
D、振子从O点出发到再次回到O点的过程就是一次全振动的一半.故D错误.
故选:A.
作简谐运动的质点在通过平衡位置时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:作简谐运动的质点在通过平衡位置时,位移为零,故回复力为零,加速度为零;
经过平衡位置的速度最大,故动能最大;故ACD错误,B正确;
故选:B.
关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、位移减小时,质点靠近平衡位置,加速度减小,速度增大.故A错误.
B、位移方向总跟加速度方向相反.质点经过同一位置,位移方向总是由平衡位置指向质点所在位置,而速度方向两种,可能与位移方向相同,也可能与位移方向相反.故B错误.
C、物体运动方向指向平衡位置时,位移方向离开平衡位置,速度方向跟位移方向相反.故C正确.
D、物体向平衡位置运动时回复力的方向与运动方向相同,做加速运动,背离平衡位置时,回复力的方向与运动方向相反,物体做减速运动.故D错误.
故选:C.
质点沿直线以O平衡位置做简谐振动,A、B两点分别为正最大位移处与负最大位移处的点,A、B相距10cm,质点从A到B的时间为0.1s,从质点到O点开始计时,经0.5s,则下述说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、AB分别为正负向最大位移,则AB间的距离应为2A,故A=5cm;故A正确,B错误;
C、从A到B用时0.1S,则说明质点振动周期为T=0.2s;
从O点开始经0.5s为=2.5T;
故通过的路程为:2.5×4×5cm=50cm;故C正确;
D、经2.5个周期,质点回到了平衡位置,故位移为零;故D错误;
故选:AC.
如图所示,竖直悬挂的轻质弹簧下端系着A、B两个重球.质量分别为mA=100g,mB=500g.系统静止时弹簧伸长x=15cm,未超出弹性限度,若剪断A、B间的细绳,则A在竖直方向上做简谐运动.求:
(1)A的振幅;
(2)A球的最大加速度;
(3)当A球上升至最高点时.弹簧的弹力大小.此时弹簧对天花板上O点是压力还是拉力?(g取10m/s2)
正确答案
解析
解:(1)只挂A球时弹簧伸长量由F=kx
得:x1=
挂A、B两物体时有:kx=(mA+mB)g;
k==40N/m
剪断A、B间细线后,A球静止悬挂时的弹簧的伸长量为:xA==0.025m
弹簧下端的这个位置就是A球振动中的平衡位置.
悬挂B球后又剪断细线,相当于用手把A球下拉后又突然释放,刚剪断细线时弹簧比静止悬挂A球多伸长的长度就是振幅,
即:A=x-xA=15cm-2.5cm=12.5cm
(2)振动中A球的最大加速度为最大加速度为:
amax==
×10m/s2=50m/s2
(3)A球在最高点的加速度的方向向下,重力与弹簧的弹力一起提供加速度,所以:
F+mAg=mAamax
代入数据得:F=4N,方向向下,所以弹簧处于压缩的状态,此时弹簧对天花板上O点是压力.
答:(1)最大振幅为12.5cm;
(2)最大加速度为50m/s2.
(3)当A球上升至最高点时.弹簧的弹力大小是4N.此时弹簧对天花板上O点是压力.
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