- 简谐运动
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如图所示为一作简谐运动的弹簧振子的振动图象,请根据图象,(1)写出该振子正弦函数表示的振动方程.(2)算出t1=0.5s时刻振子对平衡位置的位移.(3)求出振子在6s内通过的路程.
正确答案
解析
解:由图中可以读出振子的振幅为8cm,周期为4s,φ=则角速度ω=
=
,
(1)简谐运动振动方程的一般表达式x=Asin(ωt+φ)=8sin(t+
)cm
(2)将t=0.5s代入振动方程求出x=8sinπ=4
cm
(3)6s内有1.5个周期,振子一个周期内通过的路程为4A,则s=1.5×4×8cm=48cm
答:(1)写出该振子正弦函数表示的振动方程x=8sin(t+
)cm.
(2)t1=0.5s时刻振子对平衡位置的位移4cm.
(3)振子在6s内通过的路程为48cm.
某质点做简谐振动,其图象如图所示,质点在t=3.5s时,速度v、加速度a的方向应为( )
正确答案
解析
解:据图象可知,质点在t=3.5s时,质点的位移为正,且偏离平衡位置,所以位移、速度为正;据F=-kx可知,恢复力与位移方向相反,即加速度也与位移方向相反,故A正确;BCD错误.
故选:A.
如图所示为某物体做简谐运动的图象,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由P→Q,位移在增大,故A错误;
B、由P→Q,位移在增大,速度在减小,故B错误;
C、由M→N,中间越过了平衡位置,位移先减小后增大,故C正确;
D、由C分析得,D错误.
故选:C.
一个质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、由图读出周期为T=4s,则频率为f==0.25Hz.故A错误.
B、质点在一个周期内通过的路程是4个振幅,t=10s=2.5T,则在10s内质点经过的路程是S=2.5×4A=10×2cm=20cm.故B正确.
C、在5s末,质点位于最大位移处,速度为零,加速度最大.故C正确.
D、由图看出,在t=1.5s和t=4.5s两时刻质点位移大小相等.故D正确.
故选BCD
置于同地点的甲、乙两单摆的振动图象如图,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图象得到甲的周期较长,根据单摆周期公式T=,甲的摆长较大,故A错误.
B、单摆的周期与摆球质量无关,故B错误.
C、由图象得到甲的周期较长,根据单摆周期公式T=,甲的摆长较大,故C正确.
D、甲摆a时刻位移小于b时刻位移,故b时刻重力势能较大,故D正确;
故选:CD.
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