- 简谐运动
- 共1354题
一个在y方向上做简谐运动的物体,其振动图象如图所示.下列关于图(1)~(4)的判断正确的是(选项中v、F、a分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度)( )
正确答案
解析
解:A、在简谐运动中,速度与位移是互余的关系,即位移为零,速度最大;位移最大,速度为零,则知速度与位移图象也互余,图(2)可以作为该物体的v-t图象.故A错误.
B、C、由简谐运动特征F=-kx可知,回复力的图象与位移图象的相位相反,但也正弦曲线,则知图(2)不可作为该物体的F-t图象,图(3)可作为物体的F-t图象.故B错误,C正确;
D、由a=-可知,加速度的图象与位移图象的相位相反,应为正弦曲线,则知图(4)不能作为该物体的a-t图象.故D错误.
故选:C.
如图为一弹簧振子的振动现象,则该振子简谐运动的表达式为______;该振子在前100s的路程是______.
正确答案
解析
解:弹簧振子的周期为 T=4s,则:
ω==
=0.5π rad/s;
振幅:A=5cm;
故该振子简谐运动的表达式为:x=Asinωt=5sin0.5πt (cm)
因n==
=25,而振子在一个周期内通过的路程是4A,所以振子在前100s的总路程是:
S=25×4A=100×5cm=500cm=5m;
故答案为:x=5sin0.5πt cm,5m.
如图是一个物体做简谐运动的振动图象,请写出它的位移随时间变化的关系______
正确答案
x=2sinπt(cm)
解析
解:从振子的振动图象可以看出振动的周期为:T=2s,
从振子的振动图象可以看出振动的振幅为:A=2cm,
从振子的振动图象可以看出振动的初相为:φ0=0,
位移随时间变化的关系式为:x=Asin(t+φ0)=2sinπt(cm).
故答案为:x=2sinπt(cm).
一列简谐横波沿x轴正方向传播,已知轴上x1=0处质点的振动图象如图甲所示,x2=1m处的质点的振动图象如图乙所示,则此列波的波速可能是( )
正确答案
解析
解:由题,T=0.004s,x2-x1=(n+)λ,(n=0,1,2,…)
故波速:
v==
=
m/s,(n=0,1,2,…)
当n=0时,v=m/s
当n=1时,v=m/s
当n=24时,v=m/s
而v=1000m/s时,n为非整数,不可能.
故选:BCD
如图所示,是一个质点的振动图象,根据图象回答下列各问:
(1)振动的振幅______.
(2)振动的频率______.
(3)质点运动的加速度首次具有最大负值的时刻是______ s末.
正确答案
5cm
1.25Hz
0.2
解析
解:(1)由图知,该质点的振幅为 A=5cm.
(2)振动周期 T=0.8s,频率 f==
Hz=1.25Hz
(3)质点运动的加速度首次具有最大负值
根据a=-,质点的位移为最大正值,该时刻是0.2s.
故答案为:(1)5cm;(2)1.25Hz;(3)0.2.
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