- 简谐运动的描述
- 共4463题
一个在水平方向做简谐运动的质点,振幅为5cm,周期为2s,该质点从平衡位置开始经过258s,它对平衡位置的位移大小为( )
正确答案
解析
解:质点在水平方向做简谐运动,周期为2s,质点从平衡位置开始经过258s,由于258s=129倍的周期,即质点完成了129倍的全振动,故物体仍然在平衡位置,位移为零;
故选A.
一弹簧振子振动过程中的某段时间内振子正在向平衡位置运动,则在这段时间内( )
正确答案
解析
解:A、振子靠近平衡位置,是加速运动,故A错误;
B、振子靠近平衡位置,位移减小;根据a=-,加速度减小;故B错误;
C、D、振子靠近平衡位置,根据F=-kx,回复力减小;故C错误,D正确;
故选:D.
如图所示,沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f均静止在各自的平衡位置,一列横波以1m/s的速度水平向右传播,t=0时到达质点a,质点a开始由平衡位置向上运动,t=1s时质点a第一次到达最高点,则在4s<t<5s这段时间内( )
正确答案
解析
解:由题意得知,质点a开始由平衡位置向上运动,t=1s时质点a第一次到达最高点,则得该波的周期为T=4s,则波长λ=vT=1×4m=4m
A、ac间距离等于半个波长,则波由a传到c的时间为2s,c起振方向向上,则在4s<t<5s这段时间内,c点已经振动的时间为2s<t<3s,从平衡位置向下运动,加速度逐渐增大.故A错误.
B、由于周期为4s,所以在4秒<t<5秒这段时间内,质点a从平衡位置向上运动,速度逐渐减小.故B错误.
C、ad间距离等于波长,则波由a传到d的时间为3s,d起振方向向上,则在4秒<t<5秒这段时间内,d点已经振动的时间为1s<t<2s,从波峰向平衡位置运动,即向下运动.故C正确.
D、af间距离等于1.25个波长,波传到f点需要5s时间,所以在4秒<t<5秒这段时间内,f还没有振动.故D正确.
故选CD
做简谐运动的质点在通过平衡位置时,在下列物理量中,具有最大值的是( )
正确答案
解析
解:做简谐运动的质点,当它通过平衡位置时位移为零,根据简谐运动中的回复力F=-kx,则知回复力等于0;由加速度与位移关系:a=-,则知加速度为0.
质点通过平衡位置时速度最大;故C正确,ABD错误.
故选:C.
一弹簧振子作简谐振动,周期为T,则( )
正确答案
解析
解:A、t时刻和(t+△t)时刻的位移大小相等,方向相同,表示质点经过同一位置,经过的时间△t不一定等于T的整数倍.故A错误;
B、若t时刻和(t+△t)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反,表示两个位置关于平衡位置对称,故B错误;
C、若△t=T,则在t时刻和(t+△t)时刻振子运动的位移、速度均相同,故加速度a=-也相同,故C正确;
D、若△t=,质点位移大小相等,方向相反,但弹簧长度不相等.故D错误;
故选C.
下列振动是简谐运动的有( )
正确答案
解析
解:A、手拍乒乓球的运动中,乒乓球在不与手.地面接触时,受到重力和阻力的作用,不满足:F=-kx,不是简谐运动,故A错误;
B、轻质弹簧的下端悬挂一个钢球,上端固定组成的振动系统,钢球以受力平衡处为平衡位置上下做简谐运动,故B正确;
C、摇摆的树枝往往是受到风的作用,不满足:F=-kx,不是简谐运动,故C错误;
D、从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的下落的运动过程为自由落体,向上的运动为竖直上抛运动,只受到重力的作用,不是简谐运动,故D错误;
故选:B
如图所示弹簧振子在振动过程中,振子经a、b两点的速度相同,若它从a到b历时0.2s,从b再回到a的最短时间为0.4s,则该振子的振动频率为( )
正确答案
解析
解:由于振子在a、b两点的速度相同,则有a、b两点关于O点是对称的,所以O到b点的时间为0.1s,
而从b再回到a的最短时间为0.4s,则从b再回到b的最短时间为0.2s,所以从b到最大位移处的最短时间为0.1s,因此振子的振动周期为0.8s,那么振子的振动频率为1.25Hz.
故选:B
一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过A、B两点,历时4s,质点通过B点后再经过2s又第二次通过B点,在这6s内,质点通过的总路程为16cm,则质点的振动周期和振幅分别为( )
正确答案
解析
解:设简谐运动的平衡位置为O.质点先后以相同的速度通过A、B两点,说明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.
那么从平衡位置O到B点的时间 t1=2s,
因过B点后质点再经过t=2s又第二次通过B点,根据对称性得知质点从B点到最大位置的时间 t2=1s,
因此,质点振动的周期是T=4×(t1+t2)=4×(2+1)s=12s.
质点做简谐运动时,每个周期内通过的路程是4A,由于t=6s=T,质点通过的路程为2A,即2A=16cm,所以振幅A=8cm.
故选:B.
一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴坐标原点.从某时刻开始计时,经过四分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度.能正确反映振子位移x与时间t关系的图象是( )
正确答案
解析
解:根据简谐运动的特征:a=-,可知,经过四分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度,则此时振子的位移为负向最大,计时起点时,位移为正向最大,故A正确.
故选:A
做简谐运动的物体,每次经过同一位置时,都具有相同的( )
正确答案
解析
解:A、简谐运动具有重复性,每次经过同一位置时,受到的力是相同的,故根据牛顿第二定律,其加速度也是相同的,故A正确;
B、简谐运动具有重复性,每次经过同一位置时,速度有正负两个不同的方向,故速度虽然相等,但方向不一定相同,故B错误;
C、位移是相对平衡位置的有向线段,故同一位置位移相同,故C正确;
D、简谐运动具有重复性,每次经过同一位置时,速度大小相等,故动能相同,故D正确;
故选ACD.
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