- 简谐运动的周期、频率和圆频率
- 共909题
将一个水平方向的弹簧振子从它的平衡位置向旁边拉开5cm,然后无初速释放,假如这振子振动的频率为5Hz,则振子的周期为______,振子在1s内一共通过的路为______.
正确答案
0.2s
1m
解析
解:简谐运动中,振幅是振子与平衡位置的最大距离,故振幅为5cm;
振动的频率是5Hz,所以T=;
一个全振动内通过的路程等于4倍振幅,故1s完成5次全振动,故通过的路程20倍振幅,即x=20×0.05m=1m
故答案为:0.2s;1m.
一沿水平方向振动的弹簧振子的位移x随时间,变化的表达式为x=8sin4πt,式中位移x和时间t的单位分别是cm和s.弹簧振子的振幅为______cm;在t=0.375s时,描述弹簧振子的物理量中,达到最大值的有______等(写出一个即可).
正确答案
8
振子离开平衡位置的位移
解析
解:位移x随时间变化的表达式为x=8sin4πt,因此得到弹簧振子的振幅为8cm,
当在t=0.375s时,则有位移为-8cm,所以达到最大值的有:振子离开平衡位置的位移、回复力(弹簧弹力)或者振子的加速度,或弹簧的弹性势能;
故答案为:8;弹簧的弹性势能、振子离开平衡位置的位移、回复力(弹簧弹力)或者振子的加速度.
一弹簧振子做简谐运动,周期为T,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、则在t时刻和(t+△t)时刻振子的位置对平衡位置的位移大小相等,方向相同,所以这两时刻振子出现在同一个位置上,而每一个周期内,振子两次出现在同一个位置上.所以当速度方向相同时,则△t可以等于T的整数;当速度方向相反时,则△t不等于T的整数.故A错误;
B、若t时刻和(t+△t)时刻振子运动速度大小相等,方向相反,则△t可能等于的整数倍,也可能大于
的整数倍,也可能小于
的整数倍,故B错误;
C、当△t=,则t和(t+△t)两时刻振子的位置有可能关于平衡位置对称,此时振子的位移大小之和不一定等于振幅,故C错误;
D、若△t=,则在t时刻和(t+△t)时刻振子的位置关于平衡位置对称,所以这两时刻速度的大小一定相等.故D正确;
故选:D
质点做简谐运动的周期为0.4s,振幅为0.1m,从质点通过平衡位置开始计时,则经0.5s,质点通过的路程等于______m,位移为______m.
正确答案
0.5
0.1
解析
解:时间t=0.5s=1.25T,由于从平衡位置开始振动,所以在5s内振子通过的路程为:
S=1.25×4A=5×0.1cm=5m
经过0.5s,振子到达最大位移处,其位移大小为:
x=A=0.1m
故答案为:0.5,0.1.
一个做简谐运动的质点,它的振幅为4cm,频率为2.5Hz.该质点从平衡位置开始经过0.5s后,位移的大小是______,所通过的路程是______.
正确答案
4cm
20cm
解析
解:振子振动的周期为:
T==0.4s
时间:
t=0.5s=T
由于从平衡位置开始振动,经过0.5s,振子到达最大位移处,其位移大小为:
x=A=4cm
在0.5s内振子通过的路程为:
S=1.25×4A=1.25×4×4cm=20cm
故答案为:4cm,20cm.
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