- 简谐运动的位移和路程
- 共890题
如图所示弹簧振子在振动过程中,振子经a、b两点的速度相同,若它从a到b历时0.2s,从b再回到a的最短时间为0.4s,则该振子的振动频率为( )
正确答案
解析
解:由于振子在a、b两点的速度相同,则有a、b两点关于O点是对称的,所以O到b点的时间为0.1s,
而从b再回到a的最短时间为0.4s,则从b再回到b的最短时间为0.2s,所以从b到最大位移处的最短时间为0.1s,因此振子的振动周期为0.8s,那么振子的振动频率为1.25Hz.
故选:B
一弹簧振子振动过程中的某段时间内振子正在向平衡位置运动,则在这段时间内( )
正确答案
解析
解:A、振子靠近平衡位置,是加速运动,故A错误;
B、振子靠近平衡位置,位移减小;根据a=-,加速度减小;故B错误;
C、D、振子靠近平衡位置,根据F=-kx,回复力减小;故C错误,D正确;
故选:D.
如图所示,质点沿直线做简谐运动,平衡位置在O点,某时刻通过P点向右运动,经1s再次回到P点,再经1s到达O点,若OP=2cm,则质点运动的周期T=______s,质点运动的振幅为A=______cm.
正确答案
6
解析
解:从P点向最大位移处运动,又回到P点,用时为1s,根据简谐运动的对称性,知P点到最大位移处运行的时间为0.5s,则,所以T=6s.
从平衡位置开始,经过运动到x=2cm处,则x=Asinωt=Asin
,解得
.
故答案为:6,.
在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中,要进行振动记录,如图甲所示是一种常用的记录方法,在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P,在下面放一条白纸带.当小球振动时,匀速拉动纸带(纸带速度与振子振动方向垂直),P就会在纸带上画出一条曲线.如图乙所示为某次记录的一条曲线,若匀速拉动纸带的速度为0.5m/s,则由图中数据可得该弹簧振子的振动周期为______s;若将小球的振幅减小为4cm,其它条件不变,则其振动周期将______(选填“变大”、“不变”或“变小”).
正确答案
0.4
不变
解析
解:匀速拉动纸带的速度为0.5m/s,弹簧振子的周期等于纸带前进一个完整的正弦波形的时间,故周期为:;
弹簧振子的周期有自身因素决定,与振幅无关,故振幅变大时,周期不变.
故答案为:0.4,不变.
如图所示,沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f均静止在各自的平衡位置,一列横波以1m/s的速度水平向右传播,t=0时到达质点a,质点a开始由平衡位置向上运动,t=1s时质点a第一次到达最高点,则在4s<t<5s这段时间内( )
正确答案
解析
解:由题意得知,质点a开始由平衡位置向上运动,t=1s时质点a第一次到达最高点,则得该波的周期为T=4s,则波长λ=vT=1×4m=4m
A、ac间距离等于半个波长,则波由a传到c的时间为2s,c起振方向向上,则在4s<t<5s这段时间内,c点已经振动的时间为2s<t<3s,从平衡位置向下运动,加速度逐渐增大.故A错误.
B、由于周期为4s,所以在4秒<t<5秒这段时间内,质点a从平衡位置向上运动,速度逐渐减小.故B错误.
C、ad间距离等于波长,则波由a传到d的时间为3s,d起振方向向上,则在4秒<t<5秒这段时间内,d点已经振动的时间为1s<t<2s,从波峰向平衡位置运动,即向下运动.故C正确.
D、af间距离等于1.25个波长,波传到f点需要5s时间,所以在4秒<t<5秒这段时间内,f还没有振动.故D正确.
故选CD
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