- 简谐运动的描述
- 共4463题
做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大,则这段时间内( )
正确答案
解析
解:由题意,做简谐运动的弹簧振子速度越来越大,说明振子在做加速运动,则速度与加速度方向相同;速度越来越大说明振子正向平衡位置运动,而振子的位移从平衡位置指向振子所在的位置,所以振子的位移越来越小,速度方向与位移方向相反,故AC错误,BD正确.
故选:BD.
一个做简谐振动的质点,它的振幅是4cm,频率为2.5Hz,则质点从平衡位置开始经过2.5s时位移的大小和经过的路程分别为______cm,______cm.
正确答案
4
100
解析
解:振子振动的周期为:=0.4s,时间t=2.5s=
由于从平衡位置开始振动,经过2.5s,振子到达最大位移处,其位移大小为:x=A=4cm.
在2.5s内振子通过的路程为:S=6.25×4A=6.25×4×4cm=100cm.
故答案为:4,100
(2015春•广安校级月考)弹簧振子在0为平衡位置的B、C两点间做简谐振动.B、C相距4cm,当振子经过B点时开始计时,经过0.5s振子首次到达C点,则振子振幅为______cm,频率为______Hz.振子在5s内通过的路为______ cm.
正确答案
2
1
40
解析
解:振子从B到C所用时间t=0.5s,为周期T的一半,所以T=1s.
设振幅为A,由题意BC=2A=4cm,所以A=2cm.
振子在1个周期内通过的路程为4A,故在t=5s=5T内通过的路程s=•4A=40cm.
故答案为:2;1;40.
如图所示,在光滑水平布的弹簧振子,弹簧形变的最大限度为20cm,图示P位置是弹簧振子处于自然伸长的位置,若将振子m向右拉动5cm后由静止释放,经0.5s振子m第一次回到P位置,关于该弹簧振子,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、将振子m向右拉动5cm后由静止释放,经0.5s振子m第一次回到P位置经历T,所以:T=4×0.5s,振动的频率:f=
Hz.故A错误;
B、振动的周期与振幅的大小无关,所以若向右拉动10cm后由静止释放,经过0.5s振子m第一次回到P位置.故B错误;
C、振动的周期与振幅的大小无关,振子m连续两次经过P位置的时间间隔是半个周期,即1s.故C错误;
D、振动的周期与振幅的大小无关,在P位置给振子m任意一个向左向右的初速度,只要位移不超过20cm,总是经=0.5s到达最大位置处,速度就降为0.故D正确.
故选:D
将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂,下端系上质量为m的物块.将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期.请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期T=______.
正确答案
2
解析
解:物块平衡时,有:mg=kx
得:x=
根据单摆的周期公式T=2π得:
T=2π=2π
=2
故答案为:2.
在研究性学习中,学生通过查找资料知道了竖直方向弹簧振子作简谐振动的周期公式T=2π (k为弹簧的劲度系数,m是振子的质量),利用下列器材:铁架台(含固定弹簧的铁夹)、钩码一个、一根轻弹簧、毫米刻度尺、秒表,设计了测量重力加速度g的实验.
(1)补充写出实验的步骤:
A.将轻弹簧悬挂起来测出原长L0
B.挂上钩码静止时测出弹簧的长度L1
C.______
D.代入表达式算出重力加速度的数值
(2)用测量的量表示重力加速度的表达式g=______.
正确答案
将钩码向下拉离平衡位置释放并测出N次全振动的时间t
解析
解:将钩码向下拉离平衡位置释放并测出N次全振动的时间t,求解出周期T=;
弹簧振子的周期公式T=2π;
根据胡克定律可以得到k(L1-L0)=mg;
联立求解得到:g=;
故答案为:将钩码向下拉离平衡位置释放并测出N次全振动的时间t,.
做简谐振动的质点,每次经过某一相同的位置时,物理量肯定相同的是( )
正确答案
解析
解:A、由于经过同一位置时速度有两种不同的方向,所以做简谐振动的质点每次经过同一位置时,速度不相同.故A错误.
B、振动物体的位移是平衡位置指向振子所在位置,每次经过同一位置时位移相同.故B正确.
C、动能是标量,根据简谐运动物体机械能守恒得知,简谐振动的质点每次经过同一位置时,速率相同,动能相同.故C正确.
D、加速度总与位移大小成正比,方向相反,每次经过同一位置时位移相同,加速度必定相同.故D正确.
故选BCD
一个做简谐运动的质点,它的振幅为4cm,频率为2.5Hz,若从平衡位置开始计时,则经过2s质点完成了______次全振动,质点运动的位移是______m,通过的路程是______m.
正确答案
5
0
0.8
解析
解:振子振动的周期为:T==
=0.4s,时间t=2s=5T
由于从平衡位置开始振动,经过2s,振子回到平衡位置,其位移大小为0.
在2s内振子通过的路程为:S=5×4A=20×4cm=80cm=08m.
故答案为:5,0,0.8.
一轻弹簧上端固定,下端挂一物块处于静止,今将其向下拉离平衡位置一端距离(在弹性限度内),静止释放物块上下做简谐振动,弹簧的劲度系数和物块质量未知.现在手头只有一把刻度尺,通过测量,就可求出振动周期.(当地重力加速度为g)
(1)写出简单测量步骤:______;
(2)用所测量的物理量写出周期表达式:______.
正确答案
解析
解:(1)简单测量步骤:
1、将物块上端固定,用刻度尺测出弹簧的自然长度L0;
2、将物块挂在弹簧下端静止时用刻度尺测出弹簧此时的长度L;
3、计算出弹簧的伸长量(L-L0).
(2)由胡克定律得:mg=k(L-L0)
则周期表达式为:T=2π
联立两式得:T=2π
故答案为:
(1)1、将物块上端固定,用刻度尺测出弹簧的自然长度L0;
2、将物块挂在弹簧下端静止时用刻度尺测出弹簧此时的长度L;
3、计算出弹簧的伸长量(L-L0).
(2)2π.
如图所示,在水平地面上有一段光滑圆弧形槽,弧的半径是R,所对圆心角小于10°,现在圆弧的右侧边缘M处放一个小球A,使其由静止下滑,则
(1)若在MN圆弧上存在两点P、Q,且P、Q关于O对称,且已测得球A由P直达Q所需时间为△t,则球由Q至N的最短时间为多少?
(2)若在圆弧的最低点O的正上方h处由静止释放小球B,让其自由下落,同时A球从圆弧右侧由静止释放,欲使A、B两球在圆弧最低点O处相遇,则B球下落的高度h是多少?
正确答案
解析
解:(1)A做简谐运动
T=2
则球由Q至N的最短时间
tmin=-
=
-
(2)B做自由落体下落的高度h
h=
若两球能够相遇则有
t=
得:h= (n=1,2,3,4…)
答:
(1)球由Q至N的最短时间为-
.
(2)B球下落的高度h= (n=1,2,3,4…)
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