- 简谐运动的描述
- 共4463题
如图1所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动.以向左为正,振子的位移x随时间t的变化如图2所示,则由图可知( )
正确答案
解析
解:A、t=0.2s时,振子在O点左侧;故A错误;
B、1.4s时,振子在O点右方正向平衡位置移动,故速度方向向左;故B错误;
C、0.4s和1.2s时振子分别到达正向和反向最大位置处,加速度大小相等,但方向相反;故C错误;
D、0.4s到0.8s内振子在向平衡位置移动,故振子的速度在增大;故D正确;
故选:D.
物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于______的频率,跟物体的______频率没有关系.
正确答案
驱动力
固有
解析
解:振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫做受迫振动;
受迫振动稳定时,系统振动的频率等于驱动力频率,跟系统的固有频率无关;
故答案为:驱动力,固有.
一个弹簧振子做简谐振动,若从平衡位置开始计时,经过3s时,振子第一次到达P点,又经过2s第二次经过P点.则该弹簧振子的振动周期可能为( )
正确答案
解析
解:若从O点开始向右振子按下面路线振动,作出示意图如图,则振子的振动周期为T1=4×(3+)=16s,
若振子从O点开始向左振动,则按下面路线振动,作出示意图如图,
设从P到O的时间为t,则+t=
解得:t=s
则周期T=4×(+1)s=
s
故选:B.
有一个弹簧振子,做简谐运动时振幅为0.2m,周期为0.5s,t=0时具有正方向的最大速度,则弹簧振子的位移随时间变化的关系式为______m.
正确答案
x=0.2sin4πt
解析
解:由题意,t=0时刻弹簧振子的速度最大,说明此时振子经过平衡位置,振子相对于平衡位置的位移为0,而且向正方向运动,
故弹簧振子的位移随时间变化的关系式为
x=Asinωt=Asin=0.2sin
m=0.2sin4πt m
故答案为:x=0.2sin4πt
一个弹簧振子在做简谐运动,若把它的振幅A增加为1.2A.则下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、根据简谐运动的周期由振动系统本身决定,与振幅无关,可知周期不变.故A错误;
B、振子的周期不变,而频率与周期的关系为f=,则知频率也不变,故B正确;
C、回复力与位移的关系为F=-kx,位移最大时回复力也最大,而最大的位移等于振幅,所以振幅A增加为原来的1.2倍,回复力也增加为原来的1.2倍,故C正确;
D、根据牛顿第二定律得知加速度与回复力成正比,所以加速度的最大值将增为原来的1.2倍,故D正确.
本题选错误的,故选:A
水平放置的弹簧振子先后以振幅A和2A振动,振子从左边最大位移处运动到右边最大位移处过程中的平均速度分别为v1和v2,则( )
正确答案
解析
解:弹簧振子做简谐运动,周期为与振幅无关,设为T,则从左边最大位移处运动到右边最大位移处过程的时间为;
第一次位移为2A,第二次位移为4A,即位移之比为1:2,根据平均速度的定义式,平均速度之比为1:2;
故选B.
如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况,甲图是振子静止在平衡位置的照片,乙图是振子被拉至左侧距平衡位置20cm处放手后的频闪照片,已知频闪的频率为10Hz,则振子振动周期为T=______s;振子在通过平衡位置后
的时间内发生的位移为______cm.
正确答案
1.2
10
解析
解:频闪的频率为10Hz,则周期为0.1s,从乙图可看出个振动周期为0.3s,所以振子振动的周期为1.2s.
等于0.1s,简谐运动具有时间的对称性,由乙图知,从平衡位置左侧10cm处运动到平衡位置的时间为0.1s,则振子在通过平衡位置后
的时间内发生的位移为10cm.
故本题答案为:1.2s,10cm.
一简谐振子沿一直线做简谐运动,t=0时刻通过平衡位置,经t1=3s第一次通过某一点,又经t2=2s第二次通过该点.求该振子周期可能值.
正确答案
解析
解:如图设质点在BC之间做简谐运动,O点为平衡位置
设M点在平衡位置O点向右运动,其周期为T1,由简单谐运动的对称性可知,
=4s;
解得:T1=16s
第二种情况:质点从平衡位置向左运动时,其周期为T2,
+tOM=3S;
tOM+1=
解得:T2=s
故振动周期可能为16s或s
某质点做简谐运动,从平衡位置开始计时,经过0.5s到达最大位移处,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=0.5×=
s.
故选:AB.
如图甲所示,一弹簧振子在A、B间做简谐运动,O为平衡位置.如图乙所示是振子做简谐运动的位移--时间图象.下面四个图象中,能正确反映振子加速度变化情况的是( )
正确答案
解析
解:A、B、图乙为正弦波形,简谐运动的加速度a=-∝-x,故是直线,故A错误,B错误;
C、D、加速度a=-,位移x与时间t是正弦函数关系,故加速度与位移关系图与x-t图象的上下对调,故C正确,D错误;
故选C.
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