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题型:填空题
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填空题

一弹簧振子拉离平衡位置4厘米放手,弹簧振子作简谐振动,振动周期为0.5秒,则弹簧振子的振幅为______米,1秒内通过的位移为______米,1秒内通过的路程为______米.若将振子拉离平衡位置1厘米放手,该振子的频率为______赫兹.

正确答案

0.04

0

0.32

2

解析

解:简谐振动的振幅是振子离开平衡位置的最大位移,弹簧振子拉离平衡位置4厘米放手,所以该振子的振幅是4cm=0.04m;

1s=,振子在一个周期内完成一次全振动,位移是0,所以2个周期后的位移是0;

根据振子在一个周期内通过的路程是四个振幅,可知振子在1s内通过的路程是:2×4A=2×4×0.4=0.32m;

振子的频率:Hz

频率的大小与振幅的大小无关,所以将振子拉离平衡位置1厘米放手,该振子的频率仍然是2Hz.

故答案为:0.04,0,0.32,2

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题型: 多选题
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多选题

一个质点在平衡位置o点附近做简谐振动,若从o点开始计时,经过3s钟质点第一次经过M点,再继续运动,又经过2s钟它第二次经过M点,则该质点第三次经过M点还需的时间和对应的周期分别是(  )

A8s、s

B4s、16s

C14s、16s

Ds、s

正确答案

C,D

解析

解:①若振子开始运动的方向先向左,再向M点运动,运动路线如图1所示.得到振动的周期为:

T=(3s+×2s)××4=s

振子第三次通过M点需要经过的时间为:

t=T-2s=s.

②若振子开始运动的方向向右直接向M点运动,如图2,振动的周期为:

T=(3s+)×4=16s

振子第三次通过M点需要经过的时间为:

t=T-2s=14s.

故选:CD.

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题型:填空题
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填空题

质点在O点附近做简谐运动,由O点开始计时,质点第一次到达O点附近的M点需时6s,又经过4s再一次通过M点,则质点第三次通过M点还要经过____________s.

正确答案

28s

解析

解:如图,假设弹簧振子在水平方向BC之间振动,如图1,若振子开始先向左振动,振子的振动周期为T=4×(6+)s=32s,则振子第三次通过M点还要经过的时间是t=32s-4s=28s.

如图2,若振子开始先向右振动,振子的振动周期为T=2×4s+×4s=s,则振子第三次通过M点还要经过的时间是t=4s+×4s=s.

故答案为:28s,s.

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题型:填空题
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填空题

如图所示是用频闪照相的方法拍下的一个弹簧振子的振动情况,甲图是振子静止在平衡位置时的照片,乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处,放手后,在向右运周期内的频闪照片.丙图是振子从放手开始在周期内的频闪照片.已知频闪的频率为9.0Hz,则相邻两次闪光的时间间隔t0______s,振动的周期T是______s,振子在1s内所走的路程是______m.

正确答案

0.60

解析

解:已知频闪的频率为9.0Hz,则相邻两次闪光的时间间隔即是频闪周期t0==s;由乙图知振子振动周期T=4×3t0=s;每秒钟振子恰好完成次全振动,通过的路程

为3个振幅,即s=3×0.2m=0.60m

故答案为:,0.60

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题型: 单选题
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单选题

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(  )

A弹簧振子的振幅为0.2m

B弹簧振子的周期为1.25s

C在t=0.2s时,振子的运动速度为零

D在任意0.2s时间内,振子的位移均为0.1m

正确答案

C

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.

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题型: 多选题
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多选题

水平方向振动的弹簧振子做简谐振动的周期为T,则(  )

A若在时间△t内,弹力对振子做功为零,则△t一定是T/2的整数倍

B若在时间△t内,弹力对振子做功为零,则△t可能小于T/2

C若在时间△t内,弹力对振子冲量为零,则△t一定是T的整数倍

D若在时间△t内,弹力对振子的冲量为零,则△t可能小于T/4

正确答案

B,D

解析

解:A、B水平方向振动的弹簧振子,弹力对振子做功为零,根据动能定理可知初速度与末速度大小相等,振子可能经过同一位置,也可能经过关于平衡位置对称的位置,△t不一定是的整数倍,可能小于.故A错误,B正确.

C、D若在时间△t内,弹力对振子冲量为零,根据动量定理可知在△时间内初速度与末速度相同,△t可能是T的整数倍.也可能振子经过关于平衡位置对称的位置,则△t不是T的整数倍,△t可能小于.故C错误.D正确.

故选BD

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题型:简答题
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简答题

一个做简谐运动的质点在平衡位置O点附近振动,当质点从O点向某一侧运动时,经3s第一次过P点,再向前运动,又经2s第二次过P点,则该质点再经过多少时间第三次过P点?

正确答案

解析

解:若振子开始运动的方向先向左,再向M点运动,运动路线如图1所示.得到振动的周期为:T=4s+4×s=s,

振子第三次通过M点需要经过的时间为:t=T-2s=s.

若振子开始运动的方向向右直接向M点运动,如图2,振动的周期为T=16s,振子第三次通过M点需要经过的时间为:t=T-2s=14s.

答:该质点再经过s或经过14s的时间第三次过P点.

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题型: 单选题
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单选题

弹簧振子做简谐运动,如图所示,下列说法正确的是(  )

A振子在振动过程中,速率相同时,弹簧的长度一定相同

B振子在振动过程中,振子的速度和位移成反比

C振子在振动过程中,弹簧的弹力提供回复力

D振子在振动过程中,机械能不断变化

正确答案

C

解析

解:A、根据简谐运动的对称性特点,振子在振动过程中,速率相同的位置有两处,分别位于平衡位置两侧,故A错误;

B、振子在振动过程中,振子的位移越大,振子的速度越小,但不是成反比,故B错误;

C、振子在振动过程中,重力和支持力平衡,弹簧的弹力提供回复力,故C正确;

D、振子在振动过程中,动能和弹性势能之和守恒,故D错误;

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

在水平方向上做简谐运动的弹簧振子如图所示,受力情况是(  )

A重力、支持力和弹簧的弹力

B重力、支持力、弹簧弹力和回复力

C重力、支持力和回复力

D重力、支持力、摩擦力和回复力

正确答案

A

解析

解:地球表面的一切物体都受重力,故弹簧振子一定受到重力作用;

球对杆有向下的压力,故杆对球一定有向上的支持力;

弹簧对小球有弹力,提供回复力;

简谐运动的回复力F=-kx,是等幅振动,故摩擦力忽略不计;

故A正确,BCD错误;

故选:A.

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题型: 多选题
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多选题

弹簧振子做简谐振动,0为平衡位置,以它从0点开始运动作为计时起点,经过0.45s后第一次到达M点,再经过0.3s后第二次到达M点,则它第三次到达M点还需要经过的时间可能为(  )

A0.5s

B0.75s

C1.9s

D2.1s

正确答案

A,D

解析

解:若振子开始运动的方向先向M点的另一侧最大位移处运动,再向M点运动,运动路线如图1所示.得到振动的周期为T=0.8s,振子从M→B→M的时间为t=T-0.3s=0.5s.即第三次通过需要经过的时间可能为0.5s.

若振子开始运动的方向从平衡位置直接向M点运动,如图2,振动的周期为T=2.4s,振子从M→O→B→M的时间为t=T-0.3s=2.1s.

故选AD

下一知识点 : 简谐运动的回复力和能量
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