- 简谐运动的描述
- 共4463题
弹簧原长8cm,一端固定在天花板上,另一端连着小球,将小球拉离平衡位置后释放.某同学研究其中的一段运动,作出弹簧长度随时间变化的图象如图所示,由图象可以判断( )
正确答案
解析
解:从图象中可以看出振幅为4cm,周期为4s,故A正确;
在平衡位置上方加速度向下,处于平衡位置下方时加速度向上,所以0s至2s加速度方向向下,2s至4s加速度方向向上,故B错误;
2s末至4s末小球速度大小相等但方向相反,所以动量大小相等方向相反,设小球平衡位置处速度为v,则动量变化量大小为2mv,不为0,根据冲量定理,则弹力的冲量不为0.所以CD错误.
故选:A.
一弹簧振子在水平面内作简谐运功,当振子每次经过同一位置时,一定相同的物理量是( )
正确答案
解析
解:A、做简谐运动的物体,每次通过同一位置时,速度大小一定相等,但可能靠近平衡位置,也可能远离平衡位置,即速度方向有两种可能,故A错误;
B、当振子每次经过同一位置时,位移相同,加速度a=-,故加速度一定相同,故B正确;
C、D、当振子每次经过同一位置时,位移相同,弹簧形变量相同,故势能相同,机械能守恒,故动能也相同,故C正确,D正确;
故选BCD.
水平弹簧振子在振动过程中,不计一切阻力,则振子通过同一位置具有相同的物理量是( )
正确答案
解析
解:弹簧振子每次通过某一个相同位置时,相对于平衡位置的位移x相同,根据a=-可知,其加速度也相同;弹簧振子的机械能守恒,每次经过同一位置时动能相同.由于速度有两种可能的方向,速度不一定相同.故ACD正确,B错误.
故选:ACD.
一个做简谐运动的质点在平衡位置O点附近振动,当质点从O点向某一侧运动时,经3s第一次过P点,再向前运动,又经2s第二次过P点,则该质点再经多长时间第三次过P点.( )
正确答案
解析
解:如图所示,设质点B、C之间振动
若质点先向左开始振动,画出其振动一个周期内运动轨迹,如图1所示,则知周期T1=3s+2s+s=
s,则该质点再时间△t1=T-2s=
s,经第三次经过M点.
若质点先向右开始振动,画出其振动一个周期内运动轨迹,如图2所示,则知周期T1=4(3s+×2s)=16s,则该质点再时间△t2=T-2s=14s,经第三次经过M点.故AD正确,BC错误.
故选:AD.
如图所示两木块A和B叠放在光滑水平面上,质量分别为m和M,A与B之间的最大静摩擦力为fm,B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子,为使A和B在振动过程中不发生相对滑动,则( )
正确答案
解析
解:当A和B在振动过程中恰好不发生相对滑动时,AB间静摩擦力达到最大,此时AB到达最大位移处.
根据牛顿第二定律,以A为研究对象,最大加速度:
a=
以整体为研究对象:
kA=(M+m)a
联立两式得到最大振幅:
A=
故AC错误,BD正确;
故选:BD.
关于弹簧振子的振动,下述说法中正确的有( )
正确答案
解析
解:
A、弹簧振子的周期T=2π,其周期与振子的质量以及劲度系数有关,与振幅无关.故A错误.
B、在连续两个内,速度变化量的大小和方向不一定不同,设最大速度大小v,则速度变化量最小为0,最大为2mv,故B错误.
C、弹簧振子经过时间,运动到关于平衡位置对称的位置,速度的大小相等,根据动能定理知,弹力做功为零.故C正确.
D、在最大位移处,速度为零,合力不为零,提供回复力,处于非平衡状态.故D错误.
故选:C.
做简谐运动的弹簧振子,下述说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、做简谐运动的弹簧振子,靠近平衡位置时,做变加速运动,速度增大,离开平衡位置时,做变减速运动,速度减小,所以振子通过平衡位置时,速度的大小最大.故A正确.
B、做简谐运动的弹簧振子,加速度的大小与位移大小成正比,振子在最大位移处时,位移最大,加速度的大小最大.故B正确.
C、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.故C正确.
D、振子连续两次通过同一位置时,动能相同,速度可以相反,速度不一定相同,故动量不一定相同.故D错误.
本题选不正确的,故选D.
弹簧振子振动时,振子连续两次经过同一位置时,发生改变的物理量是( )
正确答案
解析
解:弹簧振子在振动过程中,两次连续经过同一位置时,位移、加速度、回复力、动能、势能、速度的大小均是相同的.但速度的方向不同,故发生改变的物理量是速度.
故选:C.
一水平弹簧振子做简谐运动,周期为T,则( )
正确答案
解析
解:A、若△t=T,由简谐振动的周期性可知,t时刻和(t+△t)时刻振子运动的各物理量都相同,所以加速度一定大小相等.故A正确.
B、若△t=,在t时刻和(t+△t)时刻振子的位置一定关于平衡位置是对称点,弹簧沿水平方向做简谐振动,所以受到的弹簧的弹力的大小运动相等,所以两个时刻弹簧的形变量一定相等.故B正确.
C、若t时刻和(t+△t)时刻振子运动位移的大小相等,方向相反;振子可能以相等的速度经过两点,也可能以方向相反飞速度经过两点,所以则△t不一定等于的奇数倍.故C错误.
D、若t时刻和(t+△t)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反,可能振子经过同一点,也可能经过关于平衡位置对称的两位置,△t不一定等于的整数倍.故D错误.
故选:AB
做简谐运动的物体经过同一位置时,不完全相同的物理量是( )
正确答案
解析
解:A、做简谐运动的物体,每次通过同一位置时,速度可能有两种方向,而速度是矢量,所以速度不一定相同.故A正确.
BC、根据简谐运动的特征:a=-,物体每次通过同一位置时,位移一定相同,加速度也一定相同.故B、C错误.
D、动能是标量,经过同一位置时,弹性势能相同,故动能相同,故D错误;
故选:A.
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