- 简谐运动的振动图象
- 共876题
如图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、由图知物体在0.2s与0.4s时刻图线的切线斜率相等,说明这两个时间的速度相同,故A正确.
B、物体在0.6s时刻与0.4s时刻的位移相同,物体经过同一位置,动能相同,故B正确.
C、0.7s~0.9s时间内物体的位移增大,由a=-,可知物体的加速度在增大,故C错误.
D、0.9s~1.1s时间内物体的位移减小,物体靠近平衡位置,则势能在减小,故D错误.
故选:AB
如图所示,O是波源,a、b、c、d是波传播方向上处于平衡位置的四个质点,且oa=ab=bc=cd=2m,开始时各质点均静止在平衡位置,在t=0时刻,波源O开始沿y轴正方向做简谐振动,振幅是0.1m,波沿x轴正方向传播,波长λ=8m.当O点振动的路程为0.5m时,有关a、b、c、d质点运动的描述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由题意可知,振幅是0.1m,而O点振动经过的路程是0.5m,则所需要的时间为T,所以波向前传播了
λ=10m,由于t=0时刻波源O开始向上做简谐运动,a质点已经振动了一个周期,所以a质点正在沿y轴正方向运动,故A错误.
B、介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向,c点已经振动了半个周期,c点经过平衡位置沿y轴负方向运动,故B错误.
C、b质点已经振动了周期,到达波谷,速度为零,加速度最大,故C正确.
D、d质点已经振动了周期,到达了波峰,速度为零,加速度最大,故D错误;
故选:C.
一质点做简谐运动,其位移和时间关系如图所示.
(1)求t=0.25×10-2s时的位移;
(2)在t=1.5×10-2s到2×10-2s的振动过程中,质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化?
(3)在t=0到8.5×10-2s时间内,质点通过的位移、路程各多大?
正确答案
解析
解:(1)由题图可知振幅 A=2cm,周期 T=2×10-2s.
质点的振动方程为:x=Asin(ωt-)=-Acosωt=-2cos
t cm=-2cos100πt cm
当t=0.25×10-2s时,x=-2coscm=-
cm.
(2)由图可知在1.5×10-2 s~2×10-2 s的振动过程中,质点的位移变大,远离平衡位置,则回复力变大,速度变小,动能变小,势能变大.
(3)从t=0至8.5×10-2s时间内为个周期,质点的路程为s=17A=17×2cm=34cm,位移为2cm.
答:
(1)t=0.25×10-2s时的位移为-cm;
(2)在t=1.5×10-2s到2×10-2s的振动过程中,质点的位移变大,回复力变大,速度变小,动能变小,势能变大.
(3)在t=0到8.5×10-2s时间内,质点通过的位移为2cm,、路程为34cm.
如图所示为一弹簧振子作简谐运动的振动图象,根据图象可以判断( )
正确答案
解析
解:
A、t1时刻和t2时刻:振子在同一位置A1,位置相同,所以其位移和加速度都大小和方向相同,由图看出,t2-t1小于,故A错误.
B、t2时刻和t3时刻:振子位于关于平衡位置对称的位置,速度大小相等,速度方向均沿负方向,方向也相同.故B正确.
C、t2时刻和t4时刻,振子位于关于平衡位置对称的位置,速度大小相等,t2时刻速度方向沿负方向,t4时刻速度方向沿正方向,方向相反.故C正确.
D、t1时刻和t3时刻:振子在两个关于平衡点对称的位置,只能说弹簧型变量相同,但长度一定不同.故D错误.
故选BC
甲、乙两弹簧振子,振动图象如图所示,则可知( )
正确答案
解析
解:
A、由振动图象读出甲乙两弹簧振子周期之比为 T甲:T乙=2:1,根据周期公式T=2π分析可知,两弹簧振子一定不完全相同.故A错误.
B、由振动图象读出两振子位移最大值之比 x甲:x乙=2:1,根据简谐运动的特征F=-kx,由于弹簧的劲度系数k可能不等,回复力最大值之比F甲:F乙不一定等于2:1.故B错误.
C、两弹簧振子周期之比T甲:T乙=2:1,由f=知频率之比是f甲:f乙=1:2.故C错误.
D、由图看出,甲在最大位移处时,乙在平衡位置,即振子甲速度为零时,振子乙速度最大.故D正确.
故选:D
扫码查看完整答案与解析