- 简谐运动
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如图所示,是质点P在0-4秒时间内的振动图象,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图知第1s末,该质点的位移为正的最大.故A正确.
B、第1s末,位移最大,该质点的速度为零.故B错误.
C、根据简谐运动特征可知,加速度大小与位移大小成正比,第1s末,位移正向最大,加速度方向为负向最大.故C错误D正确.
故选:AD.
如图甲,弹簧振子在BC间振动,O为BC的中点.若取水平向右为正方向,则振动图象如图乙所示,可知,弹簧振子的振动周期为______,频率为______,BC间距离为______,从t=0开始,经过______振子第二次到B点.
正确答案
2s
0.5Hz
2cm
3.5s
解析
解:由图知,弹簧振子的振动周期T=2s,频率f==0.5Hz.振幅A=1cm,BC间距离s=2A=2cm.
分析振子的运动过程可知,t=0振子经过平衡位置向右运动,经过时间t=1T=3.5s第二次到B点.
故答案为:2s;0.5Hz;2cm;3.5s
①如图为某质点做简谐振动的x-t图象.
此简谐振动的周期T=______s,在第3s末~第4s末,质点向着______方向运动,从图象上已知0~5s的振动情况,请在原图上画出第5s末~第10s末的振动情况.
②如图为某向右传播的简谐波在零时刻的y-x图象.(波速v=1m/s)
此简谐波的波长λ=______m,此时在3m~4m范围内的各质点向着______方向运动,请在原图上画出5s末的波动图象.
正确答案
解析
解:①如图为某质点做简谐振动的x-t图象.此简谐振动的周期T=4s,在第3s末~第4s末,图象的切线斜率为正,则质点向着x轴正方向运动.第5s末~第10s末的振动情况如图.
②如图为某向右传播的简谐波在零时刻的y-x图象.此简谐波的波长λ=4m,由“上下坡法”知,此时在3m~4m范围内的各质点向着y轴负方向运动.
波在5s传播的距离为 x=vt=5m=1λ,则波形向右平移
波长.
故答案为:①4,x轴正,如图.②4,y轴负,如图.
如图所示为某弹簧振子在0~5s内的振动图象,由图可知,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图知,质点的振幅是8cm,周期是4s,故A错误.
B、在t=2s时,物体到达负向最大位移处,速度为零,加速度为正向最大值;故B错误;
C、第3 s末振子在平衡位置处,其速度为正向的最大值;故C正确;
D、从第1 s末到第2 s末振子在向负向平衡位置移动,振子在做减速运动;故D错误;
故选:C.
一质点做简谐运动的振动图象如图所示,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图知质点的振动周期为 T=1.2s,故A错误.
B、0.3s相当于,则0.1s相当于
,则质点的0.1s时刻的位移为x=Asin
=2.5cm,故B错误.
C、质点在0.9-1.2s时间内质点的位移逐渐减小,从负向最大位移向平衡位置靠近,速度与加速度方向均沿正向,故C正确.
D、质点在0.6-0.9s时间内的位移增大,加速度增大,而速度减小,故D错误.
故选:C.
一个质点做简谐运动的图象如图所示,下述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、有图象知,周期为4s,故频率为0.25Hz,故A错误.
B、2s和4s质点的速度大小相等,但方向相反,故B错误.
C、在5s末,速度为零,加速度最大,故C错误.
D、t=0.5s时质点的位移大小是cm,故D正确.
故选:D
简谐运动的图象的横坐标和纵坐标分别表示运动物体的( )
正确答案
解析
解:简谐运动的图象的横坐标表示时间;纵坐标表示物体的位移,简谐振动的图象表示物体的位移随时间的变化关系.
故选:B
在同一地理位置上,甲、乙两个单摆的摆动图象如图所示,则下列论断正确的是( )
①两摆球在最低点的速度大小相等
②两摆球在最低点对悬线拉力大小相同
③两摆球在最低点加速度大小相等
④两摆球在最低点动能相等.
正确答案
解析
解:①由图看出,两单摆的周期和振幅相同,同一地点g相同,由单摆的周期公式T=2π得知,甲、乙两单摆的摆长L相等.则知两个单摆的最大偏角相等,设为θ,摆球在最低点时的速度大小为v.
根据机械能守恒定律得:mgL(1-cosθ)=,得v=
,可见,两摆球经过最低点时速度大小相等.故①正确
②在最低点,有F-mg=m,得F=mg+m
=3mg-2mgcosθ,由于单摆的周期与摆球的质量无关,无法确定两个摆球质量关系,所以不能确定摆球在最低点拉力的大小关系.故②错误.
③摆球在最低点加速度大小a==2g(1-cosθ),则知a相等,故③正确.
④在最低点的动能Ek==mgL(1-cosθ),因质量m无法确定,所以动能的大小也无法确定.故④错误.
故选C
如图为一做简谐运动质点的振动图象,由图象可知质点速度最大的时刻是( )
正确答案
解析
解:x-t图象上某点的切线的斜率表示速度,由于t2时刻图象上点的切线斜率最大;
故选:B.
一列横波沿直线ab向右传播,ab=2m,a、b两点的振动情况如图所示,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:由振动图象得:质点振动周期T=4s,
在t=0时刻,a点位于波谷,b点经过平衡位置向上,结合波形得:ab=(n+)λ,得λ=
=m,当n=0时λ=
m;
因为n≥0,得λ≤m;
故AB正确;
故选:AB.
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