- 机械振动
- 共10857题
如图所示为一单摆的振动图象,从图象中可知该单摆的振动的振幅为______m,周期为______s,摆长为______m(取π2=10,g=10m/s2);若将摆球的质量增大为原来的2倍,则该单摆的周期将______ (填“增大”、“减小”、“不变”).
正确答案
0.8
4
4
不变
解析
解:由振动图象可以看出,振动的振幅为0.8m,周期为4s,
根据单摆周期公式T=2π可得:L=4m
根据单摆周期公式可知单摆周期与质量无关,故质量增大为原来的2倍周期不变;
故答案为:0.8; 4; 4; 不变.
(2016•黄浦区一模)某质点作简谐振动时的位移x随时间t变化的规律如图所示,该质点在t1与t2时刻( )
正确答案
解析
解:A、振幅是振子能达到的最大位移,故振幅不变;故A错误;
B、由图可知,两时刻时振子的位移大小相等,方向相反;故加速度方向相反;故B错误;
C、由图可知,t1时刻距平衡位置的距离大于t2时刻距离平衡位置的距离,则可知t2时刻的速度要大于t1时刻的速度;故C错误;
D、振动图象随时间延伸,由图可知,t2时刻向x轴正方向运动;故D正确;
故选:D.
如图所示,是一列简谐横波在某时刻的波形图,该波沿x轴负向传播,这列波传播的速度为v=10m/S,那么,经过t=1.45s后,质点a的振动图象是图中的( )
正确答案
解析
解:波沿x轴负方向传播,则质点a在图示时刻由平衡位置向负的最大位移处运动;
由波的图象可知,波长λ=2m,波的周期T==
=0.2s,t=1.45s=7
T;
从图示时刻起经过7T,质点a在负的最大位移处,开始向平衡位置运动,
由图可知ABC错误,D正确;
故选D.
某弹簧振子的振动图象如图所示,根据图象判断.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图知,第1s内振子远离平衡位置的向正的最大位移方向运动,位移与速度方向相同.故A错误.
B、质点振在第2s末回到平衡位置,位移是0.故B错误.
C、质点第2s末的位移是0,第3s末振子相对于平衡位置的位移是负的最大.故C错误.
D、由图可得,第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相同,第1s内远离平衡位置运动,第2s内向着平衡位置运动,所以瞬时速度方向相反.故D正确.
故选:D
如图所示的弹簧振子,放在光滑水平桌面上,O是平衡位置,振幅A=2cm,周期T=0.4s.
(1)若以向右为位移的正方向,当振子运动到右方最大位移处开始计时,试画出其振动一个周期的振动图象;
(2)若从振子经过平衡位置开始计时,求经过2.6s小球通过的路程.
正确答案
解析
解:(1)若以向右为位移的正方向,当振子运动到右方最大位移处开始计时,则小球的振动图象是余弦曲线,画出其振动图象如图所示.
(2)因为n==
=6
,小球在一个周期内通过的路程是四个振幅,则经过2.6s小球通过的路程为 S=6.5×4A=26×2cm=52cm
答:(1)小球振动一个周期的振动图象如图所示.
(2)经过2.6s小球通过的路程为52cm.
一质点简谐运动的振动图象如图所示.
(1)该质点振动的振幅是______,周期是______s.
(2)该质点简谐运动的表达式______ cm,当t=1s时质点的位移______ cm.
正确答案
8cm
0.2
x=8sin(10πt+)
8
解析
解:(1)由图知该质点振动的振幅为 A=8cm;周期为 T=0.2s;
(2)角频率ω==
rad/s=10π rad/s
则质点简谐运动的表达式为 x=Asin(ωt+)=8sin(10πt+
)cm
当t=1s时,代入上式得:x=8sin(10π×1+)cm=8cm.
故答案为:
(1)8,0.2.
(2)x=8sin(10πt+);8.
如图所示为某弹簧振子在0~5s内的振动图象,由图可知,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、振幅是位移的最大值的大小,故振幅为8cm,而周期是完成一次全振动的时间,振动周期为4s,故A错误;
B、第2s末振子的速度为零,加速度为正向的最大值,故B错误;
C、从第1s末到第2s末振子在做减速运动,故C错误;
D、第3s末振子的位移为零,振子经过平衡位置,故速度最大,且方向为正,故D正确;
故选:D.
弹簧振子的振动可以用如图所示的位移-时间图象描述,振动的位移-时间图象称为振动图象或x一t图象.由振动图象可直接得到______、______和任意时刻的______.
正确答案
振幅A
周期T
位移
解析
解:由振动图象可直接得到位移的最大值即振幅A、周期T(振子完成一次全振动的时间)和任意时刻的位移.
故答案为:振幅A、周期T和位移.
如图1是演示单摆简谐运动图象的装置,当沙漏斗下面的薄木板被匀速地拉出时,振动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系.板上的直线OO1代表时间轴,图2中是两个摆中的沙在各自板上形成的曲线,若板a和板b拉动的速度v1和v2的关系为v1=2v2,则板a、b上曲线所代表的周期T1和T2的关系为( )
正确答案
解析
解:设板长为L,则:
2T1=
3T2=
根据题意,有:
v1=2v2,
故T2=
故选:C.
根据如图所示的振动图象:
(1)算出下列时刻振子对平衡位置的位移.①t1=0.5s;②t2=1.5s
(2)将位移随时间的变化规律写成x=Asin(ωt+φ)的形式并指出振动的初相位是多少?
正确答案
解析
解:(1)由图知:A=10cm,T=4s
振动方程为 x=Acost=10cos
t=10cos0.5πt (cm)
则①t1=0.5s,x1=10cos0.5πt1=5cm
②t2=10cos0.5πt2=-5cm
(2)x=10cos0.5πt (cm)=10sin(0.5π+)cm
振动的初相位是 .
答:
(1)①t1=0.5s时刻位移是5cm.
②t2=1.5s时刻位移是-5cm.
(2)将位移随时间的变化规律写成x=Asin(ωt+φ)的形式为x=10sin(0.5π+)cm,初相位是
.
能正确表示简谐运动的回复力与位移关系的图象是图中的( )
正确答案
解析
解:由F=-kx可知,回复力与位移大小成反比,方向与位移方向相反,故其图象为B选项的图象,故ABD错误,C正确.
故选:C
有一单摆,其回复力F与位移x的关系图线如图所示.若摆球质量为100g,则单摆的摆长为______m,从平衡位置开始振动经过1.5s,摆球通过的路程为______m.
正确答案
1
0.26
解析
解:设单摆的回复力为F回,则F回=-x
由图读出x=-0.0872m时,F回=0.854N,代入上式得:
摆长 l=-x=-
×(-0.0872m)≈1m
单摆的周期为 T=2π=2π×
≈2s
其振幅为 A=0.0872m,则从平衡位置开始振动经过1.5s,摆球通过的路程为 S=•4A=
×4×0.0872m≈0.26m
故答案为:1,0.26.
一个质点做简谐运动的图象如图所示,下述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图读出质点振动的周期T=4s,则频率f==0.25Hz.故A错误.
B、在5s末,质点处于正向最大位移处,速度为零,加速度为负向最大.故B错误.
C、一个周期内质点通过的路程是4A,则t=10s=2.5T内质点经过的路程是S=2.5×4A=10×2cm=20cm.故C正确.
D、由图可知,在t=1.5s时刻质点运动的方向向下,而t=4.5s时刻质点运动的方向向上,速度的方向不同.故D错误.
故选:C
物体作简谐运动,通过A点时的速度为v,经1秒后物体第一次通过B点,且速度也为v,再经过1秒物体紧接着又通过B点,已知物体在2秒内所走过的总路程为12cm.则该简谐运动的周期和振幅分别是多大?
正确答案
解析
解:过A、B点速度相等,AB两点一定关于平衡位置O对称.
2s为半个周期,则T=4s
12cm=2A,得:A=6cm
答:该简谐运动的周期和振幅分别是4s和6cm.
已知单摆的振动图象如图所示.
(1)读图可知振幅A=______m,振动频率f=______Hz,写出振动的表达式______.
(2)求此单摆的摆长l;
(3)若摆球质量为0.2kg,在摆动过程中,摆球受的回复力的最大值Fm是多少?(取g=10m/s2,π2=10)
正确答案
解析
解:(1)读图可知振幅A=0.1m,周期 T=4s,则振动频率为:
f==0.25Hz.
振动的表达式为:x=Asin2πft=0.1sin
(2)根据单摆的周期公式T=2π 得:
l==
m=4m
(3)在摆动过程中,摆球在最大位移处回复力最大,则回复力的最大值为:
Fm==
N=0.05N
故答案为:(1)0.1,0.25;x=Asin2πft(2)此单摆的摆长l是4m;(3)在摆动过程中,摆球受的回复力的最大值Fm是0.05N
扫码查看完整答案与解析