- 简谐运动的初相、相位和相位差
- 共869题
如图所示,一弹簧振子在B、C间做简谐运动,O为平衡位置,BC间距离为10cm,从B到C运动一次的时间为1s,则( )
正确答案
解析
解:A、由题,振子从B到C运动一次的时间为半个周期,则周期为T=2s;B(或C)到O的距离等于振幅,则振幅A=5cm.故A正确.
B、从B到C振子通过的路程是两个振幅,运动了半个周期,振子运动是半个全振动.故B错误.
C、经过两次全振动,振子通过的路程是S=8A=40cm.故C错误.
D、由图分析可知,振子从B点开始,经过3s时间到达位置O,3s内的位移是5cm.故D错误.
故选A
弹簧振子做简谐运动时,当振子经过同一位置时不一定相等的物理量是( )
正确答案
解析
解:振子位移是指振子离开平衡位置的位移,从平衡位置指向振子所在的位置,通过同一位置,位移总是相同,回复力相同,加速度相同.速率相同,所以动能相同,但速度有两种方向,可能不同.
故选:D
如图所示,光滑水平面上有一个弹簧振子,平衡位置为O,将小球拉到距离O点L处静止释放,回到平衡位置的时间为0.1s,若将小球拉到距离O点2L处由静止释放,回到O点的时间t为( )
正确答案
解析
解:将弹簧振子的振幅从L增大到2L,由于弹簧振子的周期与振幅无关,所以周期不变,释放后小球第一次运动到O点所需的时间为四分之一周期,还是0.1s;
故选:A.
做简谐运动的单摆摆到平衡位置时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、C、在平衡位置,回复力为0,合力提供向心力,不为0,故A错误,C正确;
B、在平衡位置速度最大,故B错误;
D、在平衡位置位移为零,最小,故D错误;
故选:C.
如图所示,一质量为M的箱子B底部固定一根竖直放置劲度系数为k的弹簧,弹簧上端连接一质量为m的物体C,先将C物体下压一段距离释放,刚释放时弹簧形变量为△x,释放后的运动过程中B物体未离开地面,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由题,B始终没有离开地面,则弹簧对B的最大拉力是Mg,与物体A的质量没有必然的关系,所以不能判断出M质量一定大于m.故A错误;
B、物体C放上之后静止时:设弹簧的压缩量为x0,
对物体C,有:mg=kx0
当物体C从静止向下压缩△x后释放,物体C就以原来的静止位置为中心上下做简谐运动,振幅A=△x-x0.故B错误;
C、当物体C运动的过程中,除重力做功外,还由弹簧对A做功,所以C运动的过程中机械能不守恒.故C错误;
D、若C振动周期为T,则C振动的角频率:
C从最低点开始振动,选取向下为正方向,则C的振动方程为:
当物体C运动到位移为x时,设地面对框架B的支持力大小为F,
对框架B,有:F=Mg+k(x+x0)=(M+m)g+kx=(M+m)g+k(△x-)cos
t.
所以,由牛顿第三定律得知框架B对地面的压力大小为(M+m)g+k(△x-)cos
t.故D正确.
故选:D
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