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题型:简答题
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简答题

弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点间做简谐运动,B、C相距20cm,某时刻振子处于B点,经0.5s振子首次到达C点.求:

(1)振子的振幅、周期;

(2)振子在5s内通过的路程和5s末相对平衡位置位移的大小.

正确答案

解析

解:(1)设振幅为A,周期为T,则:

2A=20 cm

=0.5 s

故:

A=10 cm

T=1.0 s.

(2)振子在一周期内通过的路程为4A,故在5 s也就是5个周期的时间内通过的路程:

s=5×4A=200 cm.

5 s末振子又回到原来的位置B点,相对平衡位置的位移的大小为10 cm.

答:(1)振子的振幅为10cm、周期为1s;

(2)振子在5s内通过的路程为200cm,5s末相对平衡位置位移的大小为10cm.

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题型:简答题
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简答题

(2014秋•岳阳校级月考)取一根柔软的弹性绳,使绳处于水平伸直状态.从绳的端点A开始每隔0.50m标记一个点,依次记为B、C、D…如图所示.现让A开始沿竖直方向做振幅5cm的简谐运动,取竖直向上为正方向,经过0.7s波正好传到O点,此时A点第二次到达正向最大位移,则

(1)波速为多大?

(2)若A点起振方向向上,则波的周期为多少?

(3)若A质点起振方向向下,则质点C在这段时间内经过的路程为多少?

正确答案

解析

解:(1)AO之间传播的距离△x=14×0.5m=7m

波速:v=

(2)若A点起振方向向上,则由题意A点第二次到达正向最大位移,则,△t==0.7s,则T1=0.56s

(3)若A点起振方向向下,A点第二次到达正向最大位移,则△t==0.7s,则T2=0.4s,

振动从A传到C点所用时间t1=s

质点C振动时间t2=△t-t1=0.6s

C点从平衡位置开始运动,则C质点振动经过的路程为S==m

答:(1)波速为10m/s;

(2)若A点起振方向向上,则波的周期为0.56s;

(3)若A质点起振方向向下,则质点C在这段时间内经过的路程为0.3m.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,倾角为θ、光滑的斜面体固定在水平面上,底端有垂直斜面的挡板,劲度系数为k的轻质弹簧,下端拴接着质量为M的物体B,上端放着质量为m的物体P(P与弹簧不拴接).现沿斜面向下压P一段距离释放,它就沿斜面上下做简谐运动,振动过程中,P始终没有离开弹簧.试求:

(1)P振动的振幅的最大值;

(2)P以最大振幅振动时,B对挡板的最大压力.

正确答案

解析

解:(1)P若做简谐振动,则P位于平衡位置时,沿斜面方向受到的合外力等于0,而P沿斜面的方向上有重力的分力和弹簧的弹力,可知二者大小相等,方向相反,即:k△x=mgsinθ

所以:

由题意,P向上到达的最高点的位置时,弹簧的长度恰好等于原长是P仍然能做简谐振动的最高点,所以P的最大振幅:A=

(2)P以增大振幅振动时,由简谐振动的特点可知,P到达最低点时,弹簧的压缩量△x′=2x.

以B为研究对象,则B受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和弹簧沿斜面向下的压力,沿斜面的方向:

Nmax=Mgsinθ+k•△x′

联立得:Nmax=Mgsinθ+2mgsinθ

答:(1)P振动的振幅的最大值是

(2)P以最大振幅振动时,B对挡板的最大压力是Mgsinθ+2mgsinθ.

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题型: 单选题
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单选题

若物体做简谐运动,则下列说法中正确的是(  )

A若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值

B物体通过平衡位置时,所受合力为零,回复力为零,处于平衡状态

C物体每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同

D物体的位移增大时,动能增加,势能减少

正确答案

C

解析

解:A、物体做简谐运动,过同一位置时速度大小相等,方向可能不同,故位移为负值,速度不一定为负值;加速度a=-,故位移为负值,加速度为正值;故A错误;

B、物体通过平衡位置时所受回复力为零,合外力不一定为零,如单摆做简谐运动经过平衡位置时,合外力不为零,故B错误;

C、物体做简谐运动,过同一位置时位移一定,加速度a=-也一定;但速度大小相等,方向可能不同,故速度不一定相同;故C正确;

D、物体的位移增大时,位移增加,势能增加,动能减少,故D错误.

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

一弹簧振子的周期为0.25s,振子从平衡位置向右运动开始计时,经过1.7s振子的运动情况是(  )

A正向右做加速运动

B正向右做减速运动

C正向左做加速运动

D正向左做减速运动

正确答案

A

解析

解:由题意,弹簧振子的周期 T=0.25s,t=1.7s,因n===6,所以振子从平衡位置开始向右运动,经过1.7s时,振子正从左侧最大位移处向平衡位置运动,正在向右加速运动.

故选:A

下一知识点 : 简谐运动的初相、相位和相位差
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