- 简谐运动的描述
- 共4463题
质点做机械振动,描述振动快慢的物理量是( )
正确答案
解析
解:A、回复力F=-kx,是时刻变化的,与位移有关,所以恢复力和位移都不表示振动快慢,故AD错误;
B、振幅反映了振动的强弱,故B错误;
C、频率是单位时间内完成全振动的次数,反映了振动的快慢,故C正确.
故选:C.
如图是某绳波形成过程的示意图,1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点,绳处于水平方向.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4…各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.t=0时质点1开始竖直向上运动,经过四分之一周期,质点5开始运动.下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、经过T时,质点1从平衡位置运动到波峰,此时质点5刚开始振动,由于后一个质点重复前一个质点的振动,由于质点1开始竖直向上振动,故质点6开始振动时也是竖直向上振动,故A错误;
B、经过t=质点1回到平衡位置,质点9开始向上振动,质点6在平衡位置上方,所以加速度的方向向下,故B错误;
C、t=时质点1振动到负的最大位移处,质点13开始振动,5~13之间的质点在平衡位置上方,9~13之间的质点处于“下坡路”上,振动方向都向上,故C正确;
D、t=T时质点17开始运动,D错误.
故选:C.
如图所示,为某一弹簧振子简谐运动的图象.则( )
正确答案
解析
解:AB、由图知,振子运动的周期为T=4s;振幅是振子离开平衡位置的最大距离,由图知,振幅A=3cm.故AB错误.
C、在t=1.5s时和t=2.5s时,据图可知,振子关于平衡位置对称,所以两时刻速度大小相等,方向相同沿y的负方向运动,故C正确.
D、在第2.5s时,振子正远离平衡位置,位移增大,其加速度最大.故D错误.
故选:C.
某质点沿x轴做简谐运动,坐标原点O为平衡位置.质点经过a点(xa=-5cm)和b点(xi=5cm)时速度相同,花时间tab=0.2s;质点由b回到a点所花的最短时间tba=0.4s,则该质点做简谐运动的频率为( )
正确答案
解析
解:由题a、b两点关于平衡位置对称,质点经过a点(xa=-5cm)和b点(xi=5cm)时速度相同,花时间tab=0.2s;质点由b回到a点所花的最短时间tba=0.4s,则质点由b回到a点所花的最短时间为半个周期,所以周期为T=0.8s,频率f==1.25Hz.
故选B
弹簧振子的振幅为2cm,在6s内振子通过的路程是32cm,由此可知该振子振动的( )
正确答案
解析
解:振幅为2cm,一个周期内路程为:4×2cm=8cm;
6s内运动的周期为:=4;故6s内为4个周期;故周期T=
=1.5s;
频率f==
=0.7Hz;
故A正确,BCD错误;
故选:A.
质点做简谐运动的周期为0.4s,振幅为0.1m,从质点通过平衡位置开始计时,则经0.5s,质点通过的路程等于______m,位移为______m.
正确答案
0.5
0.1
解析
解:时间t=0.5s=1.25T,由于从平衡位置开始振动,所以在5s内振子通过的路程为:
S=1.25×4A=5×0.1cm=5m
经过0.5s,振子到达最大位移处,其位移大小为:
x=A=0.1m
故答案为:0.5,0.1.
一个做简谐运动的质点,它的振幅为4cm,频率为2.5Hz.该质点从平衡位置开始经过0.5s后,位移的大小是______,所通过的路程是______.
正确答案
4cm
20cm
解析
解:振子振动的周期为:
T==0.4s
时间:
t=0.5s=T
由于从平衡位置开始振动,经过0.5s,振子到达最大位移处,其位移大小为:
x=A=4cm
在0.5s内振子通过的路程为:
S=1.25×4A=1.25×4×4cm=20cm
故答案为:4cm,20cm.
如图所示,一轻弹簧与一物体组成弹簧振子,物体在同一条竖直线上的A、B间作简谐振动,O点为平衡位置,C为AO的中点,已知OC=h,振子周期为T,某时刻物体恰好经过C点并向上运动,则从此时刻开始计时( )
正确答案
解析
解:A、从经过C点并向上运动开始计时,由于越是靠近O点速度越大,故t=时刻物体向下运动但没有到C点,故A错误;
B、从C点开始经过半个周期时间内,物体运动到C点关于平衡位置对称的位置,故路程为:S=2A=4h;故B正确;
C、D、从经过C点并向上运动开始计时,经过时刻,物体向下运动但没有到达O点,故位移不为零,故C错误,D错误;
故选:B.
一振子做简谐运动的振幅是4.0cm,频率为2.5Hz,它从平衡位置开始振动,1s内位移的大小和路程分别是( )
正确答案
解析
解:振子振动的周期为T=s,时间t=1s=
T,由于从平衡位置开始振动,所以在1s内振子通过的路程为S=2.5×4A=10×4.0cm=40cm
经过2.5T,振子到达平衡位置处,其位移大小为0.
故选:C
某质点做简谐运动,先后以相同的速度通过相距10厘米的A、B两点,历时0.5秒.过B点后再经过0.5秒质点以大小相同、方向相反的速度再次通过B点,则质点振动的周期为______秒,平衡位置到A的距离为______厘米.
正确答案
2
5
解析
解:质点做简谐运动,先后以相同的速度通过相距10厘米的A、B两点,历时0.5秒,速度相同,说明A、B两点关于平衡位置O点对称;故A到O,O到B的时间相同,为0.25s,且AO=OB=5cm;
过B点后再经过0.5秒质点以大小相同、方向相反的速度再次通过B点,根据对称性可知,B到最大位移的时间为0.25s;
故从平衡位置到最大位移的时间为0.25s+0.25s=0.5s,故周期为:T=0.5s×4=2s;
故答案为:2,5.
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