- 简谐运动的描述
- 共4463题
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.
物体完成______振动所需要的时间叫作周期,用符号______表示,单位是______,它是反映______的物理量,是______量.一个周期内质点经过的路程为______A.
正确答案
一次
T
s
质点振动快慢
标
4
解析
解:物体完成一次全振动所需要的时间叫作周期,用符号T表示,单位是s,它是反映质点振动快慢的物理量,是标量.
根据周期性知,一个周期内质点经过的路程为4A.
故答案为:一次,T,s,质点振动快慢,标,4.
如图所示的振动图象中,A、B点所对应的时刻,振子的( )
正确答案
解析
解:A、B、D、由图可知AB在t轴上方,位移x=1cm,位移相同,所以弹力F=-kx即弹力大小相同,方向指向x轴负方向;根据牛顿第二定律,加速度也指向x轴的负方向;故ABD错误;
C、由图可知过AB点作图线的切线,A切线与x轴的正方向的夹角小于90°,切线斜率为正值,即振子的速度方向指向x轴的正方向,B切线与x轴的正方向的夹角大于90°,切线斜率为负值,即振子的速度方向指向x轴的负方向,故C正确;
故选:C.
(2015秋•黔南州月考)某时刻O处质点沿y轴向下开始简谐振动,形成沿x轴正向传播的简谐横波,O处质点开始振动后t=0.8s时的图象如图所示.P点是x轴上距坐标原点96cm处的质点.则该波的波速是______m/s;从O处质点开始振动计时,经过______s,P处质点开始振动;从P处质点开始振动,再经______s,P处质点第一次经过波峰.
正确答案
解析
解:由题意可知,波的周期为T=0.8s,由图象可知,波长为λ=24cm=0.24m,则波速为:v=m/s.则经:
s,波源的振动传至P处,P处质点开始向下振动,再经
s,P处质点第一次经过波峰.
故答案为:0.3,3.2,0.6
关于图中弹簧振子的振动,下述说法中正确的有( )
正确答案
解析
解:
A、振子从O→B→O为半个全振动,所用时间为半个周期,故A错误.
B、C从A到O,振子做加速运动,速度增大,动能增大,弹性势能减小,所以振子经过平衡位置O时弹性势能能为0,速度最大,故B错误,C正确.
D、在最大位移B处,速度为零,根据a=-知,加速度大小与位移大小成正比,所以在B处加速度最大,故D错误.
故选:C
如图所示,光滑水平桌面上有一弹簧振子,质量为m,弹簧的劲度系数为k,开始时,物块被拉到平衡位置O的右侧A处,此时拉力大小为F,然后由静止释放,经过时间t物块第一次经过平衡位置O处,此时物块的速度为v,则在这个过程中物块的平均速度大小为( )
正确答案
解析
解:A、由F=kx知,弹簧的弹力是变力,所以在这个过程中物块做变加速运动,平均速度不等于,故A错误.
B、C、D、根据胡克定律,振子被拉到平衡位置O的右侧A处,此时拉力大小为F,则OA的位移x=
由于经过时间t后第一次到达平衡位置O处,所以这个过程中平均速度=
=
;故B正确,CD错误.
故选:B
一质点作简谐运动,它从最大位移处经0.3s第一次到达某点M处,再经0.2s第二次到达M点,则其振动频率为( )
正确答案
解析
解:质点作简谐运动,它从最大位移处经0.3s第一次到达某点M处,再经0.2s第二次到达M点,从M位置沿着原路返回到最大位移的时间也为0.3s,故完成一个全振动的时间为:T=0.3+0.2+0.3=0.8s;
故频率为:f=;
故选:D.
对于做简谐运动的弹簧振子,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、弹簧振子的运动具有重复性,经过任意位置(除最大位移处)速度有来回两个相反的方向,故A正确;
B、若位移为负值,则速度可正可负还可以为零,故B错误;
C、振子每次通过平衡位置时,加速度为零,故相同;但速度有两个相反的方向,故不一定相同,故C错误;
D、振子每次通过同一位置时,速度最大,加速度为零,故D错误;
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.
将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂,下端系上质量为m的物块,将物块向下接离平衡位置后松开,物块就上下做简谐运动,如图所示,已知其振动周期恰好等于以物块平衡时的伸长量为摆长的单摆周期,重力加速度为g,求物块从最高点运动到最低点的过程中,弹簧弹力的冲量.
正确答案
解析
解:设物块处于静止时弹簧的伸长量为L,做单摆时周期为:T=2π
根据胡克定律有:kL=mg
由以上两式的竖直方向上做弹簧振子时的周期为:T=2π
物块从最高点运动到最低点,根据周期性,用时为:t=(n+)T (n=0,1,2,3…)
由I弹-mgt=0-0
得:I弹=(2n+1)πmg,其中n=0,1,2,3…方向竖直向上,
答:物块从最高点运动到最低点的过程中,弹簧弹力的冲量为(2n+1)πmg,其中n=0,1,2,3…方向竖直向上.
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