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题型: 单选题
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单选题

如图是一水平弹簧振子做简谐振动的振动的振动图象(x-t图),由图可推断,振动系统(  )

A在t1和t2时刻具有相等的动能

B在t3和t4时刻具有相等的势能

C在t4和t6时刻具有相同的位移和速度

D在t1和t6时刻具有相同的速度和加速度

正确答案

B

解析

解:A、在t1时刻振子正向速度,动能和动量不为零.t2时刻振子速度为零,则动能为零.故A错误.

B、在t3和t4时刻振子同向通过关于平衡位置对称的位置,系统具有相等的势能和相同的动量.故B正确.

C、在t4和t6时刻表示振子相反方向通过同一位置,位移相同,速度不同.故C错误.

D、在t1和t6时刻振子同向通过关于平衡位置对称的位置,具有相同的速度,而位移相反,则加速度方向相反.故D错误.

故选:B

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题型: 单选题
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单选题

甲、乙两弹簧振子的振动图象如图所示,可知:

①两弹簧振子完全相同

②两弹簧振子所受回复力最大值之比为F:F=2:1

③振子甲速度为零时振子乙速度最大

④两振子的振动频率之比f:f=1:2

以上判断正确的是(  )

A只有①

B②③

C③④

D②④

正确答案

C

解析

解:①根据图象可知,两个振子的周期不同,由T=2π知,m、k不完全相同,所以振子不完全相同,故①错误.

②由图示图象可知,两振子的振幅之比为A:A=2:1,由于不知道两弹簧的劲度系数关系,由F=-kx=-kA知,无法确定两振子回复力的最大值之比,故②错误;

③由图示图象可知,振子甲位于最大位移处时乙正通过平衡位置,所以振子甲速度为零时振子乙速度最大,故③正确.

④由图示图象可知,甲的周期为2s,则其频率为0.5Hz,乙的周期为1s,其频率为1Hz,甲乙两振子的振动频率之比f:f=1:2,故④正确;

故选:C

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题型: 单选题
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单选题

一质点做简谐运动,其位移x与时间t的关系曲线如图所示,由图可知(  )

A质点振动频率是4Hz

Bt=2s时,质点的加速度最大,速度最大

C质点的振幅为2cm

Dt=3s时,质点所受合外力最大

正确答案

C

解析

解:A、由图读出周期T=4s,则频率f==0.25Hz,故A错误;

B、t=2s时,质点的位移最大,则由a=-知加速度最大,速度最小,故B错误;

C、由图读出振幅为2cm,C正确;

D、t=3s时,质点位于平衡位置,位移x=0,回复力为零,故D错误;

故选:C.

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题型:简答题
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简答题

甲乙两个简谐运动,甲的振幅为2cm,乙的振幅为3cm,它们的周期都是4s,当t=0时,甲的位移为2cm,乙的相位比甲落后,请在同一坐标系中作出这两个简谐运动的位移-时间图象.

正确答案

解析

解:由题意可知,甲的振幅为2cm,乙的振幅为3cm,周期相同;t=0时刻时,甲处于最大位移处;乙的相位比甲落后四分之一个周期;图象如图所示;

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题型: 单选题
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单选题

如图,沿波的传播方向上有间距均为2m的五个质点a、b、c、d、e,均静止在各自的平衡位置.一列简谐横波以2m/s的速度水平向右传播,t=0时刻波到达质点a,质点a开始由平衡位置向下运动,t=3s时质点a第一次到达最高点,则下列说法中不正确的是(  )

A质点 d 开始振动后的振动周期为4s

Bt=4s时刻波恰好传到质点e

Ct=5s时质点 b 到达最高点

D在3s<t<4s这段时间内质点c 速度方向向上

正确答案

C

解析

解:A、由题T=3s,则周期 T=4s,各个质点的振动周期与a的周期相同,故A正确.

B、波长λ=vT=8m,t=4s波传播的距离x=vt=8m,故波刚好传到e点.故B正确.

C、t=5s时,b点已经振动一个周期,刚好回到平衡位置,故C错误.

D、在t=2s时c点刚开始振动,起振方向与a相同向下,在t=3s时,c点到达波谷,3s到4s之间正从波谷向上运动至平衡位置,故D正确.

本题选错误的,故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

一弹簧振子作简谐运动,其振动图象如图所示,那么在-△t和+△t两个时刻,振子的:①速度相同;②加速度相同;③相对平衡位置的位移相同;④振动的能量相同.以上选项中正确的是(  )

A①④

B②③

C③④

D①②

正确答案

A

解析

解:①由图知在-△t和+△t两个时刻,振子的位移大小相等,方向相反,其位置关于平衡位置对称,则速度大小相同,方向也相同,即速度相同.故①正确.

②在-△t和+△t两个时刻,振子的位移大小相等,方向相反,则根据a=-,可知加速度大小相等,方向相反,加速度不同.故②错误.

③由图读出,这两个时刻的位移大小相等,方向相反,位移不同.故③错误.

④弹簧振子作简谐运动,其能量保持不变,则这两个时刻振动的能量相同.故④正确.

故选:A.

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题型:填空题
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填空题

某做简谐运动的物体,其位移与时间的关系式为x=10sin5πt m,则物体的振幅是______ m,振动的频率是______Hz,在时间t=0.1s时物体位移是______ m.

正确答案

10

2.5

10

解析

解:根据简谐运动的表达式为x=Asin(ωt+φ),知振幅为10m,

周期T===0.4s

则频率f==2.5Hz

在时间t=0.1s时物体位移是x=10sin5π•0.1=10m

故答案为:10;2.5;10.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,O是波源,a、b是波传播方向上两质点的平衡位置,且0a=3m,ab=2m,开始各质点均静止在平衡位置,某时刻波源O开始向上做振幅是0.1m的简谐运动.经0.5s,O点运动的路程为0.5m,且质点b开始振动.①求波速;②从b开始振动计时,画出质点a的振动图象(至少画出一个周期).

正确答案

解析

解:①在0.5s内,机械波传播5m,故波速:

v===10m/s.

②根据题述,经0.5s,O点运动的路程为0.5m,为5倍振幅,故周期为0.4s,波长为4m,ab之间为半个波长,b开始振动时a点开始向下运动.从b开始振动计时,质点a的振动图象如图所示:

答:①波速为10m/s;

②质点a的振动图象如图所示.

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题型: 单选题
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单选题

一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播,质点A、B间的水平距离x=3m,如图甲所示.若t=0时,质点A正从平衡位置向上振动;其振动图象如图乙所示,则B点的振动图象为下图中的(  )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解:A、C,由A振动图象得到T=4s,则波长λ=vT=4m,A点开始振动方向向上.而AB间距离x=3m=λ,t=0时,质点A正从平衡位置向上振动,结合波形可知,B点处于正向最大位移处,故D正确,ABC错误.

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题型: 单选题
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单选题

一个质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是(  )

A质点振动的振幅为2cm,频率为4Hz

B在10s内质点经过的路程是20cm

C在4s末,质点速度为零,加速度最大

D在t=1.5s和t=3.5s两时刻质点位移相等

正确答案

B

解析

解:A、由图读出周期为T=4s,则频率为f==0.25Hz.振幅为2cm;故A错误.

B、质点在一个周期内通过的路程是4个振幅,t=10s=2.5T,则在10s内质点经过的路程是S=2.5×4A=10×2cm=20cm.故B正确.

C、在4s末,质点位于平衡位置处,速度为举最大,加速度为零.故C错误.

D、由图看出,在t=1.5s和t=3.5s两时刻质点位移大小相等,方向相反,故位移不相等;故D错误;

故选:B

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