- 简谐运动的描述
- 共4463题
水平放置的弹簧振子做简谐运动的周期为T.t1时刻振子不在平衡位置且速度不为零;t2时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同;t3时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相反.若t2-t1=t3-t2,则( )
正确答案
解析
解:A、因为t2时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同,t3时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相反,且t2-t1=t3-t2,可知t2时刻与t1时刻的振子在不同位置,由对称性可知,这两个时刻的位置关于平衡位置对称,位移等大、反向,t3时刻与t2时刻振子在同一位置,位移相同,所以这三个时刻弹性势能都相等.故A正确.
B、t3时刻与t1时刻振子的位置关于平衡位置对称,位移等大、反向,弹簧一个时刻处于伸长状态,另一个时刻处于压缩状态,长度不同,故B错误.
CD、根据周期性和对称性可知,t3时刻与t1时刻的时间间隔最短为,则t3-t1=(n+
)T,n=0,1,2…,故C错误,D正确;
故选:AD.
关于弹簧振子的振动,下述说法中正确的有( )
正确答案
解析
解:
A、弹簧振子的周期T=2π,其周期与振子的质量以及劲度系数有关,与振幅无关.故A错误.
B、在连续两个内,速度变化量的大小和方向不一定不同,设最大速度大小v,则速度变化量最小为0,最大为2mv,故B错误.
C、弹簧振子经过时间,运动到关于平衡位置对称的位置,速度的大小相等,根据动能定理知,弹力做功为零.故C正确.
D、在最大位移处,速度为零,合力不为零,提供回复力,处于非平衡状态.故D错误.
故选:C.
振动周期为T,振幅为A,位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播,波速为v,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点p,关于质点p振动的说法正确的是______.
A.振幅一定为A
B.周期一定为T
C.速度的最大值一定为v
D.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离
E.若p点与波源距离s=vT,则质点p的位移与波源的相同.
正确答案
解析
解:A、B、D波传播过程中,各振动质点的振动周期、振幅、起振方向都和波源质点相同,故A、B正确,D错误;
C、质点的振动速度大小跟波速无关,C错误;
E、若s=vT,则s等于一个波长,即P点与波源质点相位相同,振动情况总相同,位移总相同,故E正确.
故选:ABE
如图所示,弹簧振子在振动过程中,振子从a到b历时0.1s,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0.2s,该振子的振动频率为( )
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==
=2.5Hz.故ABC错误,D正确.
故选:D.
物体在ab 做简谐运动,O为简谐运动的平衡位置,在振动过程中,物体从O第一次到M经历时同为0.3s,随后从M运动到b后又回到M所经历时间为0.2s,则该物体的振动频 率为( )
正确答案
解析
解:物体从O到M有两种可能,一种是由O向右直接到M,由M到b再到M的时间为0.2,则由M到b的时间为0.1,由O到b的时间为0.3+0.1=0.4s;因O到b是T,故T=1.6s;则频率f=
=
=0.625Hz;
第二种可能为O向左经a再到M,则由以上分析可知,T=0.3+0.1=0.4s,则T=
s,则频率f=
=
=1.875Hz;
故选:AC.
如图所示,木块A在光滑水平面上做简谐运动,O为其平衡位置,C、D为振动中最大位移处,则下述说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对于OD之间的任一位置P,木块A在通过P点时,由于同一位置,则回复力大小与方向均相同,所以加速度的大小与方向也均相同,而位移大小与回复力成正比,方向与回复力方向相反,因此位移也是相同.故A正确.
B、对于OD之间的任一位置P,木块A在通过P点时,在同一点,速度大小相同,则其动能是相同的,由于速度方向不同,所以动量则不同.故B错误.
C、当木块在C点时,将一物体B轻轻地放到A上,并与A 粘在一起,根据弹性势能与动能之和守恒可知,木块仍可振动到右侧的D点.故C正确.
D、当木块在D点时,将一物体B轻轻地放到A上,并与A粘在一起,弹簧的弹性势能不变,系统的机械能不变,木块可振动到右侧的D点.故D正确.
故选:ACD.
做简谐运动的弹簧振子,下述说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、做简谐运动的弹簧振子,靠近平衡位置时,做变加速运动,速度增大,离开平衡位置时,做变减速运动,速度减小,所以振子通过平衡位置时,速度的大小最大.故A正确.
B、做简谐运动的弹簧振子,加速度的大小与位移大小成正比,振子在最大位移处时,位移最大,加速度的大小最大.故B正确.
C、振子位移是指振子离开平衡位置的位移,从平衡位置指向振子所在的位置,通过同一位置,位移总是相同.故C正确.
D、振子连续两次通过同一位置时,动能相同,速度可以相反,速度不一定相同,故动量不一定相同.故D错误.
本题选不正确的,故选D.
弹簧振子振动时,振子连续两次经过同一位置时,发生改变的物理量是( )
正确答案
解析
解:弹簧振子在振动过程中,两次连续经过同一位置时,位移、加速度、回复力、动能、势能、速度的大小均是相同的.但速度的方向不同,故发生改变的物理量是速度.
故选:C.
关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义有以下说法,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、回复力F=-kx,一个周期内两次经过同一位置,故全振动过程是回复力第2次恢复原来的大小和方向所经历的过程,故A错误;
B、一个周期内速度相同的位置有两处,故全振动过程是速度第二次恢复原来的大小和方向所经历的过程,故B错误;
C、每次经过同一位置动能和势能相同,关于平衡位置对称的点的动能和势能也相同,故一个周期内动能和势能相同的时刻有4个时刻,故C错误;
D、根据a=-,加速度相同说明位移相同,经过同一位置速度有两个不同的方向,故全振动过程是速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程,故D正确;
故选:D.
做简谐运动的物体经过同一位置时,不完全相同的物理量是( )
正确答案
解析
解:A、做简谐运动的物体,每次通过同一位置时,速度可能有两种方向,而速度是矢量,所以速度不一定相同.故A正确.
BC、根据简谐运动的特征:a=-,物体每次通过同一位置时,位移一定相同,加速度也一定相同.故B、C错误.
D、动能是标量,经过同一位置时,弹性势能相同,故动能相同,故D错误;
故选:A.
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