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题型: 单选题
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单选题

做简谐运动的物体,如果在某两个时刻的位移相同,则物体在这两个时刻时可能不同的物理量是(  )

A速度

B加速度

C动能

D回复力

正确答案

A

解析

解:物体在两个时刻的位移相同,知位置相同,可知回复力相同,根据牛顿第二定律知,加速度相同,速度的大小相等,方向不一定相同,所以动能相同.故A正确,BCD错误.

故选:A.

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题型: 单选题
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单选题

已知某个弹簧振子的固有频率为f,若在下述频率的驱动力作用下做受迫振动,振幅最大的是(  )

Af

B2f

C4f

D10f

正确答案

A

解析

解:当f=f0时,系统达到共振,振幅最大,

故f<f0时,随f的增大,振幅振大;

当f>f0时,随f的减小,驱动力的频率接近固有频率,故该振动系统的振幅增大;

系统的振动稳定后,系统的振动频率等于驱动力的频率,故振动频率等于f,故A正确,BCD错误;

故选:A.

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题型: 单选题
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单选题

弹簧振子的振动周期为0.4s时,当振子从平衡位置开始向右运动,经1.26s时振子做的是(  )

A振子正向右做加速运动

B振子正向右做减速运动

C振子正向左做加速运动

D振子正向左做减速运动

正确答案

B

解析

解:根据题意,以水平向右为坐标的正方向,振动周期是0.4s,振子从平衡位置开始向右运动,经过1.26s时,完成了3T 到 3T之间,因此振动正在向右减速运动到最大位置,因此振子正向右做减速运动,故B正确,ACD错误.

故选:B

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题型: 单选题
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单选题

做简谐运动的物体在某段时间内速度越来越大,则这段时间内(  )

A物体的位移越来越大

B物体加速度越来越大

C物体位移与速度同向

D物体位移与速度方向相反

正确答案

D

解析

解:A、做简谐运动的物体在某段时间内速度越来越大,动能增加,势能减小,说明振子正在靠近平衡位置,位移逐渐减小,故A错误;

B、加速度a=-,位移减小,故加速度也减小,故B错误;

C、D、振子正在靠近平衡位置,做加速运动,位移方向向外,速度方向向内,即物体位移与速度方向相反,故C错误,D正确;

故选:D.

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题型: 单选题
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单选题

若做简谐运动的单摆的摆长不变,摆球的质量变为原来的2倍,摆球经过平衡位置的速度减为原来的,则该单摆(  )

A频率变大,振幅变小

B频率变小,振幅变大

C频率不变,振幅变小

D频率不变,振幅变大

正确答案

C

解析

解:由单摆的周期公式T=2π可知,单摆摆长不变,则周期不变,频率不变;

摆球的质量变为原来的2倍,摆球经过平衡位置的速度减为原来的,由于振动过程中机械能守恒,故:

mgh=mv2

据此式可知,速度变小,高度减小,所以偏离平衡位置的最大距离变小,即振幅减小;

故选:C.

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题型:填空题
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填空题

如图甲所示为一弹簧振子的振动图象,规定向右的方向为正方向,试根据图象分析以下问题:

(1)如图乙所示的振子振动的起始位置是______,从初始位置开始,振子向______(填“右”或“左”)运动.

(2)在乙图中,找出图象中的O、A、B、C、D各对应振动过程中的位置,即O对应______,A对应______,B对应______,C对应______,D对应______

(3)在t=2s时,振子的速度的方向与t=0时速度的方向______

(4)质点在前4s内的位移等于______

正确答案

E

E

G

E

F

E

相反

0

解析

解:(1)由图知 t=0时刻,x=0,说明振子振动的起始位置是E;t=0时刻位移图象的斜率为正,则振子速度沿正向,即向右.

(2)根据位移和起始速度方向可知,图象中的O、A、B、C、D各对应振动过程中的位置,即O对应E,A对应G,B对应E,C对应F,D对应E.

(3)在t=2s时,图象的斜率为负,说明振子的速度沿负向,即向左,与t=0速度的方向相反.

(4)质点在前4s内回到了出发点,其位移等于0.

故答案为:

(1)E;右.

(2)E,G,E,F,E.

(3)相反.

(4)0.

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题型: 单选题
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单选题

关于振幅的概念,下列说法正确的是(  )

A振幅是振动物体离开平衡位置的最大位移,它是矢量

B振幅越大,完成一次全振动的时间越长

C振幅是表征振动强弱的物理量

D振幅与振动的能量无关

正确答案

C

解析

解:A、振幅是振动物体离开平衡位置的最大位移,它是标量,故A错误;

B、完成一次全振动的时间叫做周期,由系统内部因素决定,与振幅无关,故B错误;

C、振幅是表征振动强弱的物理量,振幅越大,最大越强,故C正确;

D、振幅表示振动强弱的物理量,振幅越大,振动越强,故D错误;

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,弹簧振子以O为平衡位置,在a和b之间做简谐运动,则下列说法中正确的是(  )

A在a点时加速度最大,速度最大

B在b点时位移最大,回复力最大

C在O点时速度最大,位移最大

D在b点时回复力最大,速度最大

正确答案

B

解析

解:A、在a点时加速度最大,但速度为零,故A错误

B、在b点时位移最大,回复力最大,故B正确

C、在O点时速度最大,位移为零,故C错误

D、在b点时回复力最大,速度为零,故D错误

故选:B

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题型: 多选题
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多选题

作简谐振动的物体向平衡位置运动时,速度越来越大的原因是(  )

A回复力对物体做正功,使其动能增加

B物体惯性的作用

C物体的加速度在增加

D物体的势能在转化为动能

正确答案

A,D

解析

解:A、做简谐运动的物体在向平衡位置运动的过程中,合外力(回复力)对物体做正功,由动能定理知,其动能增加,速度增大,故A正确.

B、惯性是物体保持原来运动状态的性质,不是一种作用力,不能使物体加速,故B错误.

C、物体在向平衡位置运动过程中,加速度与速度v都指向平衡位置,v、a同向,v增大a减小,故C错误.

D、动能增加,势能减少,说明物体的势能转化为动能.故D正确.

故选:AD.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,质量为m=0.5kg的物体放在质量为M=4.5kg的平台上,随平台上、下做简谐运动.设在简谐运动过程中,二者始终保持相对静止.已知弹簧的劲度系数为k=400N/m,振幅为A=0.1m.试求:

(1)二者一起运动到最低点时,物体对平台的压力大小;

(2)二者一起运动到最高点时,弹簧的形变量是多少?是伸长还是压缩?(取g=10m/s2

正确答案

解析

解:(1)振幅为A=0.1m,当到最低点时,对整体,有:kA=(M+m)a;

对m,有:N-mg=ma;

联立解得:N=mg+=9N

根据牛顿第三定律,物体对平台的压力也为9N;

(2)当M与m平衡时,有:(M+m)g=kx;

解得:x==

当到达最高点时,弹簧处于压缩状态,压缩量为:0.125m-0.1m=0.025m;

答:(1)二者一起运动到最低点时,物体对平台的压力大小为9N;

(2)二者一起运动到最高点时,弹簧的形变量是0.125m;是压缩.

下一知识点 : 简谐运动的回复力和能量
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