- 简谐运动
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如图是关于简谐运动的四个图象,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、C若甲表示位移,t=0时刻,质点的速度为正向最大,所以丙表示速度图象.故A正确,C错误.
B、若甲表示位移,t=0时刻,位移为零,在前周期内,位移向正向最大变化,则t=0时刻质点的加速度为零,并且在前
周期内,加速度向负向最大变化,所以丙表示速度图象.故B正确.
D、若乙表示速度,t=0时刻质点处于最大位移处,与甲图象情况不同.故D错误.
故选AB
(1)图甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置.当盛沙的漏斗下面的簿木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙,在板上显示出沙摆的振动位移随时间变化的关系曲线.已知木板被水平拉动的速度为0.20m/s,图乙所示的一段木板的长度为0.60m,则这次实验沙摆的周期为______s,摆长大约为(在数值上取g=π2)______m. (保留两位有效值数字)
(2)光线从空气射入玻璃砖.当入射角为45°时.折射光线与反射光线的夹角为105°.求:
①该玻璃砖的折射率是多少?
②光在该玻璃砖中传播速度是多少?(保留两位有效数字)
正确答案
解析
解:(1)木板做匀速运动,运动的时间为t==
s=3s.由图看出,
此木板记录了沙摆两个周期的振动图线,则有t=2T,得 T=1.5s.
(2)∵T=2π
∴L==0.56m.
(2)①作出光路图,已知入射角i=45°,则反射角也等于45°,故折射角为:γ=180°-(45°+105°)=30°.
所以该玻璃砖的折射率是n==
=1.41
②光在该玻璃砖中传播速度v==
≈2.1×108m/s
故答案为:
(1)1.5,0.56
(2)①该玻璃砖的折射率是1.41.
②光在该玻璃砖中传播速度是2.1×108m/s.
弹簧振子做简谐运动的图象如图,在t1到t2这段时间内( )
正确答案
解析
解:从振子的位移时间图象可以看出,正向位移逐渐变小并反向增加,故运动方向没有改变,即速度方向不变;
振子先靠近平衡位置再远离平衡位置,位移由正向变为负向,由a=-可知,加速度由负向变为正向,加速度方向发生了改变.故B正确.
故选:B.
如图所示,为甲、乙二人在同一实验室同时做单摆简谐振动的振动图象,在实验误差范围内,从图象可以知道( )
正确答案
解析
解:
A、由图看出,两个单摆振动周期相等,都是4s,由单摆的周期T=2得知,摆长一定相等.故A错误.
B、摆球在平衡位置的速率与振幅有关,摆长相等时,振幅越大,根据机械能守恒得知,速率越大.由图看出,两单摆的振幅不等,则两个摆球在平衡位置的速率一定不相等.故B错误.
C、甲单摆的振动方程为x甲=Acos=2cos
t cm.故C错误.
D、两个单摆步调不同,即不同相,甲比乙超前.故D正确.
故选:D
弹簧振子做简谐运动,其位移x与时间t的关系如图所示,由图可知( )
正确答案
解析
解:A、据图象可知,t=1s时刻,质点的位移为零,所以速度最大,运动方向为负;恢复力为零,所以加速度最小为零,故A错误;
B、据图象可知,t=2s时刻,质点的位移为负且最大,所以速度为零;恢复力最大,所以加速度最大,故B错误;
C、据图象可知,t=2.5s和t=3.5s时,位移大小相同,方向相反;据F=-kx可知,回复力大小相等,方向相反,故C错误;
D、据图象可知,t=3s到t=4s这段时间,质点的位移逐渐增大,所以弹簧的弹性势能逐渐增大,故D正确.
故选:D.
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