- 简谐运动的描述
- 共4463题
一弹簧振子,在振动过程中先后经过A、B两点,若它从A到B历时0.1s,再从B回到A的最短时间为0.2s,则弹簧振子的振动频率为( )
正确答案
解析
解:由题,振子从A到B历时0.1s,振子经A、B两点时速度相同,则A、B两点关于平衡位置对称.振子从B再回到A的最短时间为0.2s,则振子B→C→B的时间是0.1s,根据对称性分析得知,振子从A→B→C→D→A的总时间为0.8s,即振子振动的周期为T=0.4s,频率为f==
Hz=2.5Hz.故ABC错误,D正确.
故选:D.
质点做简谐运动,从平衡位置开始计时,经过0.5s在位移最大处发现该质点,则此简谐运动的周期可能是( )
正确答案
解析
解:如图所示
质点完成
所以质点的周期T=4×0.5s=2s
如图所示:
质点完成次全振动的时间为0.5s,
所以质点的周期T=.
故选:AB.
关于简谐运动周期、频率、振幅说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、振幅是振子离开平衡位置的最大距离,是标量,故A错误;
B、周期和频率互为倒数,乘积为1;周期和振幅的乘积可以为任意值;故B错误;
C、D、周期和频率由系统自身的因数决定,与振幅无关,故C错误,D正确;
故选:D.
一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2.5πt,位移y的单位为m,时间t的单位为s.则( )
正确答案
解析
解:A、质点做简谐运动,振动方程为y=0.1sin2.5πt,可读出振幅A=0.1m,故A错误;
B、质点做简谐运动,振动方程为y=0.1sin2.5πt,可读出角频率为2.5π,故周期T=,故B错误;
C、在t=0.2s时,振子的位移最大,故速度最小,为零,故C正确;
D、根据周期性可知,质点在一个周期内通过的路程一定是4A,但四分之一周期内通过的路程不一定是A,故D错误;
故选:C.
一水平弹簧振子依次通过A、B两点时动量相同,使用时间2s,振子通过B点后再经过1s又第二次通过B点,在这3s内振子通过的总路程为8cm,则质点的振动周期和振幅分别为( )
正确答案
解析
解:质点先后以相同的动量通过A、B两点,说明A、B两点关于平衡位置对称,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点的时间为:
t1=1s,
因过B点后质点再经过t=1s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为:
t2=0.5s,
因此,质点振动的周期是:
T=4×(t1+t2)=4×(1+0.5)s=6s.
质点做简谐运动时,每个周期内通过的路程是4A,由于t=3s=T,质点通过的路程为2A,即2A=8cm,所以振幅A=4cm.故ABD错误,C正确.
故选:C.
某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=10sin(t)(cm),则下列关于质点运动的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、根据简谐运动的表达式x=10sin(t)(cm),知质点的振幅为10cm,圆频率ω=
,则周期为 T=
=
s=8s,故A正确,B错误;
CD、将t=4s代入x=10sin(t)(cm),可得位移x=0,质点正通过平衡位置,速度最大.故C正确、D错误;
故选:AC.
作简谐运动的质点,先后经过同一点时,下列物理量哪些是不同的( )
正确答案
解析
解:A、质点先后经过同一点时运动的方向定是相反的,速度是矢量,方向不同,则速度不同,
B、位移相同,根据a=-,则加速度相同,
C、经过同一点时速度大小相同则动能相同,
D、先后经过同一点时位移相同,
本题选不同的,故选:A.
一个水平放置的弹簧振子在A、B两点间做简谐运动,O为平衡位置,如图所示.设水平向右方向为正方向,以某一时刻作计时起点(t=0),经
周期,振子具有正方向最大加速度.那么,选项所示的几个振动图象中(x表示振子离开平衡位置的位移),能正确反映该振子振动情况的是( )
正确答案
解析
解:由题,某一时刻作计时起点(t=0),经周期,振子具有正方向最大加速度,位移为负方向最大,即在A点,说明t=0时刻质点经过平衡位置向左,则x=0,在
周期内位移向负方向最大变化.
故选D
一个水平弹簧振子的振动周期是0.025s,当振子从平衡位置开始向右运动,经过0.17s时,振子的运动情况是( )
正确答案
解析
解:根据题意,以水平向右为坐标的正方向,振动周期是0.025s,振子从平衡位置开始向右运动,经过0.17s时,完成了 到 7T之间,因此振动正在向右加速运动到平衡位置.
故选:B
图甲是利用砂摆演示简谐运动图象的装置,当盛砂的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的砂在板上形成的曲线显示出砂摆的振动位移随时间变化的关系.第一次以速度v1匀速拉动木板,图乙给出了砂摆振动的图线;第二次使砂摆的振幅减半,再以速度v2匀速拉动木板,图丙给出了砂摆振动的图线.由此可知,砂摆两次振动的周期T1和T2以及拉动木板的速度v1和v2的关系是( )
正确答案
解析
解:A、B、单摆摆动的周期由摆长决定,与振幅无关,故T1:T2=1:1,故A错误,B正确;
C、D、设板长为d,乙图对应速度:v1=;
丙图对应速度:v2=;
故v1:v2=2:1
故C正确,D错误;
故选:BC.
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