- 简谐运动的描述
- 共4463题
弹簧振子做简谐振动.t1时刻速度为V,t2时刻速度也为V且方向相同.已知(t2-t1)小于周期T,则关于(t2-t1)大小的判断错误的是( )
正确答案
解析
解:t1时刻速度为v,t2时刻也为v,且方向相同.则有这两位置关于平衡位置对称.
如果是t1时刻速度靠近平衡位置,则(t2-t1)一定小于而大于零;
如果是t1时刻速度远离平衡位置,则(t2-t1)一定大于而小于T;
故不可能等于;
本题选错误的,故选:C.
一弹簧振子做简谐振动,从振子经过某一位置开始计时,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若△t=T,振子的位移大小相等、方向相反,故弹簧的长度一定不相等.故A错误.
B、当振子的速度再次与零时刻的速度相同时,可能振子通过关于平衡位置对称点,经过的时间为不一定是一个周期.故B错误.
C、弹簧振子做简谐振动,具有对称性,振子在一个周期内,经过的路程是4个振幅.故C正确.
D、当振子再次经过此位置时,振子的位移相等,经过的时间不一定是一个周期.故D错误.
本题选择错误的,故选ABD.
图中的弹簧振子在由A点运动到O点的过程中(O为平衡位置),关于它的运动情况,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:振子从A→O运动的过程是靠近平衡位置,故位移减小,速度增加,加速度a=-减小;即振子做加速度不断减小的加速运动;
故ACD错误,B正确;
故选:B.
弹簧振子以O点平衡位置在B、C两点之间做简谐运动,B、C相距20cm,某时刻振子处于B点,经过0.5s,振子首次到达C点,求:
(1)振动的周期和频率;
(2)振子在5s内通过的路程.
正确答案
解析
解:(1)振子从B到C所用时间t=0.5s,为周期T的一半,所以T=2t=1.0s,频率为:f==1Hz.
(2)设振幅为A,由题意得:BC=2A=20cm,所以A=10cm.
振子在1个周期内通过的路程为4A,因t=5s=5T,故振子在5s内通过的路程:
s=5×4A=20×10cm=200cm.
答:(1)振动的周期为1s,频率为1Hz;
(2)振子在5s内通过的路程是200cm.
x轴上有A、O、B三点,若甲质点在x轴上做简谐振动,O为平衡位置,A、B为最大位移点,它从A点运动到O点所需时间为 t甲,乙质点沿x轴从A点开始做初速为零的匀加速直线运动,它从A点运动到O点所需时间为t乙,它们到达O点时的速度相同,则t甲______t乙.
正确答案
<
解析
解:甲的速度时间曲线是从零开始上升,斜率渐渐减小(弹簧弹力减小),在最高点变为零(到达平衡位置O);乙的速度时间曲线也是从零开始,是直线;若乙的最高点与甲重合(表示在O点速度一样,且t甲=t乙),则显然乙的路程(三角形面积)小于甲(曲线下方面积);
要让乙的路程和甲相等,必须将最高点右移(因为速度已知相等,所以不能上移,只能右移以增加面积),代表着t甲<t乙;
故答案为:<.
一个弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动,如果在t1与t2两个时刻弹簧长度相同,那么可肯定振子在这两个时刻( )
正确答案
解析
解:A、弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动,在t1与t2两个时刻弹簧长度相同,说明振子经过同一位置,位移大小和方向均相同,故A错误.
B、D、速度大小相等,方向不一定相同,也不一定相反,故BD错误.
C、振子经过同一位置,位移大小和方向均相同,根据a=-得知加速度大小和方向均相同,故C正确.
故选:C.
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:A、B、C、由题意,做简谐运动的弹簧振子速度越来越大,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,B正确;
D、如果是水平方向的弹簧振子,机械能守恒,故D错误;
故选:B.
某学生兴趣小组通过实验,探究相同厚度的普通均匀条形玻璃片的振动频率f与其长度l的关系,得到了如下表所示的实验数据,由表中数据可知,振动频率f随玻璃片长度l的变化而______(选填“均匀”或“不均匀”)变化;振动频率f与玻璃片的长度l的关系为______(比例系数用k表示).比例系数k的大小为______(若k有单位,请按国际单位制带上其单位),k可能与______有关(至少写出一项).
正确答案
不均匀
33Hz•m2
玻璃的密度,硬度等
解析
解:由表中数据可知,振动频率f随玻璃片长度l的减小而增大,非均匀变化.
根据数学知识得知,频率f与玻璃片长度l的平方成反比,则有.
将f=440Hz、l=274mm=0.274m代入解得,k=33Hz•m2,
k可能与玻璃的密度,硬度等有关.
故答案为:不均匀;.33Hz•m2,玻璃的密度,硬度等.
甲、乙两个物体作简谐振动,甲振动20次时,乙振动了40次,则甲、乙振动周期之比是______,若甲的振幅增大了2倍而乙振幅不变,则甲、乙周期之比又是______.
正确答案
2:1
2:1
解析
解:根据频率是单位时间内完成全振动的次数,可知甲乙的频率之比为:
f甲:f乙=20:40=1:2;
由T=可得:振动周期之比为:
T甲:T乙=f乙:f甲=2:1
弹簧振子的周期与频率与弹簧振子的振幅无关,所以甲的振幅加倍而乙的不变时,它们的周期之比仍然是:
T甲:T乙=2:1;
故答案为:2:1,2:1.
如图所示,在xy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为1m/s,振幅为4cm,频率为2.5Hz,在t=0时刻,P点位于其平衡位置上方最大位移处,则距P为0.2m的Q点(见图)( )
正确答案
解析
解:已知简谐波的波速v=1m/s,频率f=2.5Hz,则周期为:
T==
=0.4s
波长为:
λ==
=0.4m
由题Q点距离P点为:x=0.2m=λ,两点的振动情况总是相反,t=0时刻,P点位于其平衡位置上方最大位移处,在0.1秒时P点经过平衡位置向下运动,则在0.1秒时,Q点经过平衡位置向上运动,位移为x=0,速度最大.在0到0.1秒时间内的路程Q点通过的路程等于一个振幅,即S=0.4m.
故选:B.
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