- 简谐运动
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在t=0时刻,质点A开始沿y轴做简谐运动,其振动图象如图所示.质点A振动的周期是______s;t=8s时,质点A的运动沿y轴的______方向(填“正”或“负”);在t=9s时,质点A偏离平衡位置的位移是______cm.
正确答案
4
正
10
解析
解:题图为质点A的振动图象,由图象可知周期为T=4s.
t=8s以后质点A从平衡位置向正向最大位移处运动,所以其运动方向沿y轴正方向.
根据周期性知,质点在t=9s时偏离平衡位置的位移与t=1s时的位移相等,为10cm.
故答案为:4,正,10.
一个质点经过平衡位置O,在A、B两点间做简谐运动如图甲,它的振动图象如图乙所示,设向右为正方向,则
(1)OB=______cm;
(2)第0.2s末,质点的速度方向向______.
(3)0.7s末,质点位置在______点与______点之间;
(4)质点从O点运动到B点再运动到A点所需时间t=______s.
正确答案
5
左
O
B
0.6
解析
解:(1)OB间距离等于振幅,由图知,OB=A=5cm.
(2)位移图象切线的斜率等于速度,根据数学知识知,第0.2s末质点的速度方向沿负向,即向左,位移大小为0.
(3)第0.7s时,质点位置在O与B两点之间.
(4)质点从O经B运动到A所需时间为:t=T=
×0.8s=0.6s.
故答案为:(1)5;(2)左;(3)O,B;(4)0.6.
一质点做简谐运动的图象如图所示,则该质点( )
正确答案
解析
解:A、在0至0.01s内,图象的斜率为负值,速度为负向,位移为正向,则由a=-分析可知,加速度为负向,故速度与加速度同向,故A正确.
B、在0.01s至0.02s内,图象的斜率为负值,速度为负向,位移为负向,则由F=-kx可知,回复力为正向,速度与回复力反向,故B错误.
C、在0.025s时,图象的斜率为正值,速度为正向,位移为负向,则加速度为正向,故C正确.
D、在0.04s时,质点位移为正向最大,速度为零,回复力为最大,故D错误.
故选AC
如图所示是一个单摆的振动图象,根据图象所给的数据,试求:(1)振幅;(2)周期;(3)单摆的摆长;(4)A、B、C三点所表示的对应位置中,在哪个位置上摆球的速度最大,在哪个位置上回复力产生的加速度最大?它们的方向如何?(g=9.8m/s2)
正确答案
解析
解:(1)由图象:A=8cm;
(2)由图象:T=2s;
(3)根据单摆的周期公式T=2π,得到L=
;
(4)x-t图象上某点切线的斜率表示速度,故A、B、C三点所表示的对应位置中,在A位置上摆球的速度最大;加速度a=-,故C位置上回复力产生的加速度最大;
答:(1)振幅为8cm;
(2)周期为2s;
(3)单摆的摆长为1m;
(4)A、B、C三点所表示的对应位置中,在A位置上摆球的速度最大,正方向;在C位置上回复力产生的加速度最大,负方向.
如图所示,质点做简谐振动的图象,由此可知( )
正确答案
解析
解:A、t=0时刻,质点的位移为零,速度达正向最大;故A错误;
B、t=1s时,质点的位移在正向振幅位置;故此时位移为正向最大,速度为零,加速度为负向最大;故B正确;
C、t=2s时,质点在平衡位置,位移为零,向负方向运动;故速度为负向最大值,受到的回复力为零;加速度为零;故C错误;
D、由图可知,质点的振幅为5cm;周期为4s;故D错误;
故选:B.
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