- 简谐运动的描述
- 共4463题
有两个简谐运动的振动方程,则下列说法中错误的是( )
正确答案
解析
解:
A、由题,第一简谐运动的振幅为A1=6,第二简谐运动的振幅也为A1=6,所以它们的振幅相同.故A正确.
B、第一简谐运动的角速度为ω1=100πrad/s,其周期为T1==0.02s,第二简谐运动的角速度为ω2=100πrad/s,其周期为T2=
=0.02s,周期相同.故B正确.
C、第一简谐运动的相位为φ1=100π,第二简谐运动的相位为φ2=100π+
,相差为△φ=φ2-φ1=
,恒定不变.故C正确.
D、由上看出,两个简谐运动存在相位差,步调不一致.故D错误.
本题选错误的,故选D
如图所示,均匀介质中,两波源S1、S2分别位于x轴上x1=0,x2=12m处,质点P位于x轴上xp=4m处.t=0时刻两波源同时开始有平衡位置向y轴正方向振动,振动周期均为T=0.1s,传播速度均为v=40m/s,波源S1、S2的振幅分别为A1=2cm,A2=1cm.则在t=0至t=0.3s内质点P通过的路程为( )
正确答案
解析
解:两列波的波长为λ=vT=40×0.1m=4m,即振动在一个周期内传播的距离为4m.则:
在0-0.1s时间内,两列波都没有到达质点P,质点P处于静止状态,0.1s-0.2s时间内,质点P只参与S1引起的振动,振幅为A=A1=2cm;在△t=0.1s=T时间内,路程为l1=4A1=8cm;在0.2s-0.3s时间内,质点P参与两列波引起的振动,其振幅为A′=A1+A2=3cm,在△t′=0.1s=T时间内,路程l2=4A′=12cm.故质点P在t=0至t=0.3s内质点P通过的路程为 L=l1+l2=20cm,故A正确.
故选:A.
一个弹簧振子在光滑的水平面上作简谐运动,其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等,但方向相反,那么这两个时刻弹簧振子的( )
正确答案
解析
解:A、两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等,但方向相反,则两个时刻弹簧振子关于平衡位置对称,所以速度可以相同,也可以相反.故A错误;
B、两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等,但方向相反,则两个时刻弹簧振子关于平衡位置对称,所以回复力大小一定相等,方向相反,因此加速度一定大小相等,方向相反,故B正确;
C、由简谐运动F=-kx可得,回复力与位移方向相反,大小成正比.所以位移一定大小相等,方向相反,故C正确;
D、由于B、C选项正确,故D错误;
故选:BC
如图所示,小球P连接着轻质弹簧,放在光滑水平面上,弹簧的另一端固定在墙上,O点为它的平衡位置,把P拉到A点,使OA=1cm,轻轻释放,经0.4s小球运动到O点.如果把P拉到A′点,使OA′=2cm,则释放后小球这一次运动到O点所需的时间为( )
正确答案
解析
解:将弹簧振子的振幅从1cm增大到2cm.由于弹簧振子的周期与振幅无关,所以周期不变,释放后小球第一次运动到O点所需的时间为四分之一周期,还是0.4s.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
如图所示,一个物体经过平衡位置O在C和B之间来回往返,从它经过图中的P点时算起,下列过程是一次全振动的为( )
正确答案
解析
解:振动状态是由振动位移的大小、方向和速度的大小、方向决定的,只有当两个振动状态的位移(包括大小和方向)和速度(包括大小和方向)都相同时,这两个振动状态才相同,振动物体一次全振动经过的路程为四个振幅,故从P→B→O→C→O→P为一次全振动,从P→O→C→O→B→P为一次全振动,故AB正确,CD错误;
故选:AB
如图所示,S为静止的点光源,M为与水平成θ角的平面镜.若平面镜沿水平方向作振幅为A的简谐振动,则点光源S在平面镜中所成的虚像S′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,则知虚像S′在SS′连线上振动.
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vsinθ;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2vsinθ,故像的振幅是为:2Asinθ;
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间距为12cm,O是平衡位置,振子每次从C运动到B的时间均为0.5s,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、该弹簧振子的振幅为6cm.故A错误.
B、该弹簧振子的周期为1s,故B正确.
C、该弹簧振子的频率为1Hz.故C错误.
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B
简谐运动的物体,在返回平衡位置过程中,变大的物理量是( )
正确答案
解析
解:
A、由于简谐运动的物体通过平衡位置时,速度最大,动能最大,所以在返回平衡位置过程中动能变大,故A正确.
B、C、简谐运动的物体是物体离开平衡位置的位移,在返回平衡位置过程中位移变小,根据简谐运动的特征F=-kx,可知,回复力也变小,故BC错误.
D、简谐运动的机械能是守恒的,所以机械能没有变化,故D错误.
故选:A.
(2015春•遂宁校级月考)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,经过的时间不到一个周期,所以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正确.
本题选不正确的,故选:AB.
一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点. t=0时刻振子的位移x=-0.1m;时刻x=0.1m;t=4s时刻x=0.1m.该振子的振幅和周期可能为( )
正确答案
解析
解:经过周期的整数倍,振子会回到原位置,知道是周期的整数倍,经过
振子运动到对称位置,可知,单摆的周期为
s,则
为半个周期,则振幅为0.1m.
可能振幅大于0.1m,则周期T=.
当周期为时,经过
s运动到与平衡位置对称的位置,振幅可以大于0.1m.故A、B、C正确、D错误.
故选:ABC.
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