- 简谐运动的描述
- 共4463题
如图所示,弹簧振子在振动过程中,振子从a到b历时0.2s,振子经a、b两点时速度相同,若它从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 T=0.8s,那么振子的振动频率为 f==1.25Hz.
故选:B
一个做简谐运动的物体连续通过某一位置的时间间隔为1s,紧接着再经过0.4s到达平衡位置,则简谐运动的周期为( )
正确答案
解析
解:如图所示:当物体由M点向右运动时,由M到B再回到M为1s,由M运动到A再回到O用时0.4s,
设M到O的时间为t,则由对称性可知,由M0到B再到O用时为0.4,则有:3t+0.4=1
3t=1-0.4
故t=0.2;
则周期T=1+0.4-0.2=1.2s;故A正确;
当物体由M点向左运动时,则M到A再到M为1,而由M到O为0.4,由对称性可知,由A到M为0.2,故由A到O为0.9s;
故周期为4×0.9s=3.6s;故C正确;
故选AC.
如图所示,轻质弹簧的上端悬挂在天花板上,弹簧的下端拴一小球,在外力的作用下小球静止在位置A,此时弹簧的形变量为零.如果使小球在位置A获得大小为v0(v0≠0)方向竖直向下的初速度,小球将在竖直方向上做简谐运动,小球运动到位置B时的瞬时速度为零,位置O在A、B连线的中点,则小球做简谐运动的平衡位置( )
正确答案
解析
解:小球做简谐运动,通过平衡位置时合力为零,即重力与弹簧的弹力二力平衡,此时弹簧处于伸长状态,所以平衡位置不可能在A位置.
根据对称性可知,平衡位置应在最高点与最低点之间的中点,而最高点在A点之上,所以平衡位置应在A、O之间某位置.故C正确,ABD错误.
故选:C
弹簧振子在做简谐运动的过程中,振子通过平衡位置时( )
正确答案
解析
解:A、弹簧振子在做简谐运动的过程中,振子通过平衡位置时,势能最小,动能最大,故速度最大,故A正确;
B、弹簧振子在做简谐运动的过程中,振子通过平衡位置时,位移为零,根据F=-kx,回复力为零,故B错误;
C、弹簧振子在做简谐运动的过程中,振子通过平衡位置时,位移为零,根据a=-,加速度为零,故C错误;
D、弹簧振子在做简谐运动的过程中,振子通过平衡位置时,位移为零,最小,故D错误;
故选:A.
(2015秋•西城区期末)如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动.振子的位移x随时间t的变化图象如图乙所示.下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图象乙知,t=0.4s时,振子的位移最大,根据F=-kx可知,回复力最大,则加速度最大,故A错误;
B、由图象乙知,t=0.8s时,振子经过平衡位置,所以速度最大,故B正确;
C、由图象乙知t=0.4s和t=1.2s时,振子分别位移正的最大位移处与负的最大位移处,所以加速度大小相同,方向相反,故C错误;
D、由图乙可知,0.8s时刻振子运动的方向沿负方向,而1.6 s时时刻振子运动的方向沿正方向,所以振子的速度大小相等,但方向相反,故D错误;
故选:B
A,B两物体从同一高度同时开始运动,A作竖直上抛运动,B作简谐运动(起始点为平衡位置),且同时到达同一最高点.下列关于两物体在运动过程中速度的大小关系,正确的是( )
正确答案
解析
解:质点A做匀减速运动,加速度一定,质点B以起始点为平衡位置在竖直向上作简谐振动,加速度逐渐增大,作出v-t图象,发现有以下两种:
由于v-t图象与时间轴包围的面积表示位移,故情况一显然不满足位移大小相等的条件,情况二满足,所以先vA>vB,后vA<vB.
故选:D.
一水平振动的弹簧振子,以平衡位置O为中心在A、B两点间作简谐运动,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、振子通过平衡位置时,回复力为零,加速度为零,速度最大,故A错误;
B、振子在最大位移处速度方向改变,但其位移方向不发生改变,故B错误;
C、振子的加速度变大,说明远离平衡位置,速度一定减小,故C正确;
D、振子从A到O是加速运动,故振子从A运动到AO的中点,再运动到O点两段经历的时间不相等;故D错误;
选:C.
(2015秋•郑州校级月考)有一个在y方向上做简谐运动的物体,其振动图象如图所示,下列关于图中的判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、C、由简谐运动特征F=-kx可知,回复力的图象与位移图象的相位相反,则知A图可作为该物体的回复力-时间图象.故A正确,B错误.
C、在简谐运动中,速度与位移是互余的关系,即位移为零,速度最大;位移最大,速度为零,则知速度与位移图象也互余,A图不能作为该物体的速度-时间图象.故C错误.
D、由a=可知,加速度的图象与位移图象的相位相反,则知D图不能作为该物体的a-t图象.故D错误.
故选:A
深水爆炸形成的气泡的振荡周期T=padbec,通式中p是压强,d是水的密度,e是爆炸产生的总能量,你可能不知道该公式,但可以通过一定的分析得到a、c的取值,下列取值正确的是( )
正确答案
解析
解:T的单位为s,p的单位为 Pa=N/m2=(kg•m/s2)/m2=kg•/(ms2);
d的单位为 kg/m3;
e的单位为 J=N•m=kg•m2/s2;
要使公式成立,应有:
s=[kg•/(ms2)]a•[kg/m3]b•[kg•m2/s2]c;
化简:
s=kg a+b+c•m-a-3b+2c•s-2a-2c
则有
a+b+c=0
-a-3b+2c=0
-2a-2c=1
解得:a=-,b=
,c=
故选:A.
如图所示,光滑水平面上有一个弹簧振子,平衡位置为O,将小球拉到距离O点L处静止释放,回到平衡位置的时间为0.1s,若将小球拉到距离O点2L处由静止释放,回到O点的时间t为( )
正确答案
解析
解:将弹簧振子的振幅从L增大到2L,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0.1s;
故选:A.
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