- 简谐运动的描述
- 共4463题
一个水平弹簧振子的振动周期是0.20s,当振子从平衡位置开始向右运动,经过0.17s时,振子的运动情况是( )
正确答案
解析
解:根据题意,以水平向右为坐标的正方向,振动周期是0.20s,振子从平衡位置开始向右运动,经过0.17s时,完成了到 T之间,因此振动正在向右加速运动到平衡位置.
故选:C.
如图所示是一个弹簧振子的振动图象.从图中可知,振动的振幅是______cm,振动频率是______HZ,10s内振子通过的路程是______cm.
正确答案
2
0.5
40
解析
解:由图象可知,质点振动的周期T=2s,则频率:
f==0.5Hz
由图质点振动的振幅A=2cm,质点运动的时间t=10s=5T;
则质点在10s时间内所通过的路程:
S=5×4A=20×2cm=40cm
故答案为:2,0.5,40.
如图是某弹簧振子在水平面内做简谐运动的位移-时间图象,则振动系统在( )
正确答案
解析
解:A、由图知,tl和t3时刻质点的位置相同和不同的运动方向,所以具有相同的动能,而动量是矢量,方向不同,故A错误;
B、t3和t5时刻的位置相对于平衡位置对称,所以势能是相同的;位移虽然不同,但具有相同的速度,动量也相同,故B正确;
C、t1和t5时刻相差半个周期,处于相对于平衡位置对称的两个位置,由加速度由a=-知加速度大小相同而方向相反,故C错误;
D、由回复力的公式:F=-kx,知t2和t5时刻位移分别是6cm和3cm,则振子所受回复力大小之比为2:1,故D正确.
故选:BD
周期为2s的简谐运动,在半分钟内通过的路程是60cm,则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为( )
正确答案
解析
解:已知该简谐运动的周期为2s,半分钟为15个周期;
一个周期的路程为4倍的振幅,故半分钟内振子经过平衡位置的次数为30次;
一个周期的路程为4倍的振幅,故15个周期的路程为60A,即:
60A=60cm
解得:A=1cm
故选:B.
一弹簧振子在水平x轴方向作简谐运动,周期为T,它由平衡位置0点沿x轴负向运动到离最大负位移的处所需要的最短时间为( )
正确答案
解析
解:振子的简谐运动表达式y=Asinωt,ω=,
即=Asin
t
sin=
,当ωt=
时,所以t=
=
,
故选:B.
如图所示,振动质点做简谐运动,先后以相等而反向的加速度经过a、b两点时,历时2s,过b点后又经2s,仍以相同加速度再经b点,其振动周期为______.
正确答案
8s
解析
解:振动质点做简谐运动,先后以相等而反向的加速度经过a、b两点,说明a、b两点关于平衡位置对称,故从a到平衡位置的时间和从平衡位置到b的时间均为1s;
过b点后又经2s,仍以相同加速度再经b点,故从b到最大位移处的时间为1s;
故周期为:T=4×(1s+1s)=8s
故答案为:8s.
一弹簧振子做简谐运动,周期为T,下列叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、则在t时刻和(t+△t)时刻振子的位置对平衡位置的位移大小相等,方向相同,所以这两时刻振子出现在同一个位置上,则△t一定等于T的整数倍.故A正确;
B、若t时刻和(t+△t)时刻振子运动速度大小相等,方向相反,则△t可能等于的整数倍,也可能大于
的整数倍,也可能小于
的整数倍,故B错误;
C、若△t=T,则在t时刻和(t-△t)时刻振子振子的位移与t时刻相同,加速度也相同,故C正确;
D、若△t=,则在t时刻和(t+△t)时刻振子的位置关于平衡位置对称,弹簧的形变量相等,但是弹簧长度不等.故D错误;
故选:AC
弹簧振子振动的周期就是指振动物体( )
正确答案
解析
解:A、每个周期内振动物体经历了4个振幅的时间,A错误;
B、从一个最大偏移位置运动到另一个最大偏移位置所用的时间为半个周期,B错误;
C、从任一位置出发然后又以完全相同的振动形式回到这个位置才是一个周期,故C错误D正确;
故选:D.
弹簧振子的振幅增大到原来的2倍时,它的周期将( )
正确答案
解析
解:根据弹簧振子的周期公式T=2π,其振动的周期与振幅无关,故弹簧振子的振幅增大到原来的2倍时,它的周期将保持不变.
故选D.
一弹簧振子沿水平方向的x轴做简谐运动,原点O为平衡位置,运动中某一时刻不可能出现的情况是( )
正确答案
解析
解:振子的位移方向由平衡位置指向末位置,回复力的方向指向平衡位置,则加速度的方向指向平衡位置,位移的方向与加速度的方向一定相反.而速度的方向与加速度或位移的方向可能相同,可能相反.
故A、B、D可能出现,C不可能出现.
本题选不可能出现的情况,故选:C.
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