- 简谐运动的位移和路程
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(2015春•遂宁校级月考)一弹簧振子做简谐振动,从振子经过某一位置开始计时,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若△t=T,振子的位移大小相等、方向相反,故弹簧的长度一定不相等.故A错误.
B、当振子的速度再次与零时刻的速度相同时,可能振子通过关于平衡位置对称点,经过的时间不到一个周期,所以经过的时间为不一定是一个周期.故B错误.
C、弹簧振子做简谐振动,具有对称性,振子在一个周期内,经过的路程是4个振幅.故C正确.
D、当振子再次经过此位置时,振子的位移相等,经过的时间不一定是一个周期.故D正确.
本题选不正确的,故选:AB.
如图所示,轻质弹簧的上端悬挂在天花板上,弹簧的下端拴一小球,在外力的作用下小球静止在位置A,此时弹簧的形变量为零.如果使小球在位置A获得大小为v0(v0≠0)方向竖直向下的初速度,小球将在竖直方向上做简谐运动,小球运动到位置B时的瞬时速度为零,位置O在A、B连线的中点,则小球做简谐运动的平衡位置( )
正确答案
解析
解:小球做简谐运动,通过平衡位置时合力为零,即重力与弹簧的弹力二力平衡,此时弹簧处于伸长状态,所以平衡位置不可能在A位置.
根据对称性可知,平衡位置应在最高点与最低点之间的中点,而最高点在A点之上,所以平衡位置应在A、O之间某位置.故C正确,ABD错误.
故选:C
某弹簧振子的振动图象如图所示,由图可知,振动的振幅是______cm;振动的周期是______s.
正确答案
2
0.4
解析
解:振幅是振子离开平衡位置的最大距离,故从图象看出,振幅A=2cm;
完成1次全振动的时间为0.4s,所以周期为0.4s.
故答案为:2,0.4.
一物体沿x轴做简谐运动,振幅为8cm,频率为0.5Hz,在t=0时,位移是4cm,且向x轴负方向运动,试写出用正弦函数表示的振动方程.
正确答案
解析
解:简谐运动振动方程的一般表达式为:x=Asin(ωt+φ).
根据题给条件有:A=0.08 m,ω=2πf=π.
得:x=0.08sin(πt+φ) m.
将t=0时x=0.04 m代入得:0.04=0.08sinφ,
解得初相:φ=或φ=
π.
因为t=0时,速度方向沿x轴负方向,即位移在减小,所以取φ=π.
即所求的振动方向为:x=0.08sin(πt+π)m.
答:振动方程为x=0.08sin(πt+π) m
一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点. t=0时刻振子的位移x=-0.1m;时刻x=0.1m;t=4s时刻x=0.1m.该振子的振幅和周期可能为( )
正确答案
解析
解:经过周期的整数倍,振子会回到原位置,知道是周期的整数倍,经过
振子运动到对称位置,可知,单摆的周期为
s,则
为半个周期,则振幅为0.1m.
可能振幅大于0.1m,则周期T=.
当周期为时,经过
s运动到与平衡位置对称的位置,振幅可以大于0.1m.故A、B、C正确、D错误.
故选:ABC.
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