- 简谐运动的描述
- 共4463题
一弹簧振子由平衡位置开始做简谐运动,并把此时作为计时零点,其周期为T.则振子在t1时刻(t1<)与t1+
时刻相比较,相同的物理量是( )
正确答案
解析
解:根据周期性和对称性可知,t3时刻与t1时刻的时间间隔为,则可知两点的位置大小相等,方向相反,速度大小相等,方向相反,此时加速度大小相等,方向相反;只有动能相等;
故选:D.
一个做简谐运动的质点,它的振幅是4cm,频率是2.5Hz.该质点从平衡位置开始经过0.5s后,位移的大小和所通过的路程分别为( )
正确答案
解析
解:振子振动的周期为:T==0.4s,时间:t=0.5s=
=1
T
由于从平衡位置开始振动,经过0.5s,振子到达最大位移处,其位移大小为:x=A=4cm.
在0.5s内振子通过的路程为:S=1.25×4A=1.25×4×4cm=20cm.
故选:B.
水平方向做简谐运动的弹簧振子,其质量为m,最大速率为v,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、水平方向弹簧振子做简谐运动,其质量为m,最大速率为v.
当速度为零时,动能转化为弹性势能,弹性势能最大且为mv2,故A正确;
B、当振子的速率减为时,此振动系统的动能为
,弹性势能为
,故B正确;
C、从某时刻起,在半个周期内,由于位移大小具有对称性,所以弹力做功之和为零.故C正确;
D、从某时刻起,在半个周期内,由于位移大小具有对称性,所以弹力做功之和为零.故D错误;
故选:ABC.
振幅的概念,下列说法正确的是( )
正确答案
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、振幅是表征振动强弱的物理量,振幅越大,最大越强,故B正确;
C、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C错误;
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:B.
某质点正在作周期为T的简谐运动,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、质点简谐运动的周期为T,根据对称性可知,质点从平衡位置到最大位移处历时为.故A正确.
B、只有当振子从平衡位置到最大位移处或从最大位移处到平衡位置的过程,通过的路程是一个振幅,所用时间为,其他过程,质点通过一个振幅长的路程时所用时间不是
.故B错误.
C、当振子从平衡位置到最大位移处或从最大位移处到平衡位置的过程,通过的路程等于一个振幅,其他过程在时间内走过的路程大于一个振幅或小于一个振幅.故C正确.
D、质点在时间内走过的路程总等于两个振幅的长度.故D错误.
故选AC
如图所示,S为静止的点光源,M为与竖直方向成θ角的平面镜,若平面镜在水平方向做振幅为A的简谐振动(平动),则光源S在平面镜中的虚像点S′(图中未画出)的运动情况是( )
正确答案
解析
解:平面镜成像时,物与像关于平面镜对称;
将平面镜的运动分解为平行镜面和垂直镜面的两个分运动;
平行镜面的分运动对像没有影响,垂直平行镜面的分运动的速度为vcosθ;
由于物距等于像距,故像的速度总是平面镜垂直镜面的分运动的速度的2倍,为2vcosθ,故像的振幅是为:
2Acosθ;
故选:B.
一弹簧振子做简谐运动.周期为T,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若t时刻和(t+△t)时刻振子运动速度的大小相等、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A错误;
B、若t时刻和(t+△t)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,则说明这两时刻在同一位置,所以当速度方向相同时,则△t可以等于T的整数;当速度方向相反时,则△t不等于T的整数,故B错误;
C、若△t=,则在t时刻和(t-△t)时刻位移相反,长度一定不等,故C错误;
D、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D正确;
故选:D.
(2014春•上海校级期末)一质点做简谐运动,先后以相同的速度通过A、B两点,历时1s,质点通过B点后再经过1s又第2次通过B点,在这2s内质点通过的总路程为12cm.则质点的振动周期和振幅分别为( )
正确答案
解析
解:简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过A、B两点,则可判定A、B两点关于平衡位置O点对称,所以质点由A到O时间与由O到B的时间相等.
那么平衡位置O到B点的时间t1=0.5s,因过B点后再经过t=0.5s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点,则有从B点到最大位置的时间t2=0.5s.
因此,质点振动的周期是T=4×(t1+t2)=4s
质点总路程的一半,即为振幅.所以振幅A==6cm
故选:B
如图所示,一弹簧振子在B、C两点间做机械振动,B、C之间的距离为12cm,O是平衡位置,振子每次从C运动到B的时间均为0.5s,该弹簧振子( )
正确答案
解析
解:A、振幅是指偏离平衡位置的最大距离,BC间距是两倍的振幅,故振幅为6cm.故A错误.
B、完成一次全振动的时间为周期,C到B是半个全振动,时间为周期的一半,故周期为1s,故B错误.
C、周期和频率互为倒数,故频率为1Hz.故C正确.
D、振子从O点出发到再次回到O点的过程就是一次全振动的一半.故D错误.
故选C.
做简谐运动的物体每次通过同一位置时,可能不相同的物理量有( )
正确答案
解析
解:A、经过同一位置,可能离开平衡位置,也可能向平衡位置运动,故速度有两个可能的方向,故A正确;
B、根据a=-,每次通过同一位置时,加速度相同,故B错误;
C、回复力F=-kx,由于x相同,故F相同,故C错误;
D、经过同一位置,势能相同,由于机械能一定,故动能也相同,故D错误;
故选:A.
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