- 简谐运动的描述
- 共4463题
一振子作简谐振动的振幅是4.0cm,频率为1.5Hz,他从平衡位置开始运动,1.5内位移的大小和路程分别为( )
正确答案
解析
解:振子振动的周期为T==
s;
时间t=1.5s==
T,由于从平衡位置开始振动,所以在1.5s内振子通过的路程为:
S=4A=9A=9×4cm=36cm
经过1.5s,振子到达最大位移处,其位移大小为:
x=A=4cm.
故选:C.
某质点做简谐运动,先后以相同的速度通过A、B两点,历时0.5s,质点以大小相等方向相反的速度再次通过B点,历时也是0.5s,该质点的振动周期为______.
正确答案
2s
解析
解:简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过A、B两点,则可判定这两点关于平衡位置O点对称,所以质点由A到O时间与由O到B的时间相等.那么平衡位置O到B点的时间t1=
s=0.25s;
因过B点后再经过t=0.5s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点,则有从B点到最大位置的时间t2==0.25s.
因此,质点振动的周期是T=4×(t1+t2)=2s
故答案为:2s
如图所示,质量之比为1:2的两木块A和B叠放在光滑水平面上,它们之间的最大静摩擦力为 f,木块B与劲度系数为k的轻质弹簧连,弹簧的另一端固定在墙上.为使A和B在振动过程中不发生相对滑动,则它们的振幅不能大于______.
正确答案
解析
解:设木块A的质量为m,则木块B的质量为2m,当A和B在振动过程中恰好不发生相对滑动时,AB在最大位移处AB之间的静摩擦力达到最大.
根据牛顿第二定律得:
以A为研究对象:a=
以整体为研究对象:kA=(2m+m)a
联立两式得,A=
故答案为:
做简谐振动的物体,通过平衡位置时,以下哪些物理量有最大值( )
正确答案
解析
解:A、简谐运动的平衡位置时位移为零,故加速度a=-=0,最小,故A错误;
B、简谐运动的平衡位置时位移为零,最小,故B错误;
C、简谐运动的平衡位置时速度最大,故动能也最大,故C正确;
D、简谐运动的平衡位置时动能最大,势能最小,回复力F=-kx=0,也是最小,故D错误;
故选:C.
一个作简谐振动的质点,它的振幅是4cm,频率为2.5Hz,则质点从平衡位置开始经过2.5S时经过的路程为______.
正确答案
100cm
解析
解:振子振动的周期为:T==0.4s,时间为:t=2.5s=6
T
由于从平衡位置开始振动,经过2.5s,振子到达最大位移处,其位移大小为:x=A=4cm.
在2.5s内振子通过的路程为:S=6.25×4A=6.25×4×4cm=100cm.
故答案为:100cm
弹簧振子做简谐运动时,各次经过同一位置,一定相等的物理量是( )
正确答案
解析
解: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.速率、弹性势能和动能相同,但速度、加速度有两种方向,可能不同.
故选:CD
简谐运动中反映物体振动强弱的物理量是( )
正确答案
解析
解:A、B频率和周期表示振动的快慢.故AB错误.
C、振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,表示振动的强弱,故C正确.
D、位移大小是振动物体离开平衡位置的距离,不表示振动的强弱,故D错误.
故选:C
某同学研究竖直方向弹簧振子的运动,已知轻质弹簧的劲度系数为k,小球的质量为m,使小球在竖直方向上作振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时弹簧正好为原长,并测得振动的频率为f1,则当小球运动到最低点时弹簧的伸长量为______;现将振幅变成原来的一半,测得振动频率为f2,则f1______ f2(选填“大于”“等于”或者“小于”)
正确答案
等于
解析
解:小球做简谐运动的平衡位置处,mg=kx,故x=;
当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,可知x=A;
所以在最低点时,形变量为2A,故弹力大小为2mg,弹簧伸长量为.
弹簧振子的周期为固有周期,故周期不会因为振幅而改变,则频率也就不变.
故答案为:、等于.
振动物体的______大小反映了振动强弱的物理量,振动物体的周期和频率反映振动的______物理量.
正确答案
振幅
快慢
解析
解:机械振动的振幅是质点离开平衡位置的最大距离,表示振动强弱的物理量;
周期是振动的质点完成一次全振动所用的时间;而频率表示单位时间内完成全振动的次数,表示振动的快慢;
故答案为:振幅,快慢.
如图a为演示简谐运动图象的装置,当盛沙漏斗下面的薄木板N被匀速拉动时,摆动着漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示摆的位移随时间变化的关系,板上的OO‘代表时间轴,图b是两个摆各自在木板上形成的曲线,若拉板N1和N2的 速度关系为v1=2v2,则板上曲线所代表的振动周期T1和T2关系( )
正确答案
解析
解:设板长为L,则:
T1=;
T2=;
根据题意,有:
v1=2v2
故T1=T2
故选D.
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