- 简谐运动的描述
- 共4463题
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、回复力满足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.
一弹簧振子做简谐运动,周期为T,下列说法正确的是.( )
正确答案
解析
解:A、若△t=,则在t时刻和(t+△t)时刻振子的位置关于平衡位置对称,所以这两时刻速度的大小一定相等,故A正确;
B、若△t=,则t和(t+△t)两时刻振子的位置,不一定是处于最大位移处,振子的位移大小之和不一定等于振幅,故B错误;
C、若t时刻和(t+△t)时刻振子对平衡位置的位移大小相等,方向相同,则说明这两时刻在同一位置,所以当速度方向相同时,则△t可以等于T的整数;当速度方向相反时,则△t不等于T的整数,故C错误;
D、若t时刻和(t+△t)时刻振子运动速度大小相等,方向相反,则△t可能等于的整数倍,也可能大于
的整数倍,也可能小于
的整数倍.故D错误;
故选:A
如图所示,物体A和B用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动,A的质量为m,B的质量为M,弹簧的劲度系数为k,当连接A、B的绳突然剪断后,物体A将在竖直方向上做简谐运动,则A振动的振幅为( )
正确答案
解析
解:绳剪断前,弹簧伸长的长度 x1=;
绳剪断后,A做简谐运动,在平衡位置时,弹簧的拉力与重力平衡,此时弹簧伸长的长度为 x2=;
所以A振动的振幅为 A=x1-x2=-
=
故选:A
关于简谐振动,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,它是标量,故A错误;
B、完成一次全振动的时间叫做周期,由振动系统本身的因素决定,与振幅无关,故B错误;
C、振幅是表征振动强弱的物理量,简谐振动的能量与周期无关,与振幅有关,故C错误;
D、简谐振动的频率由振动系统本身决定,与振幅无关,故D正确;
故选:D.
一个弹簧振子的周期是0.2s,它在1s内通过40cm的路程,其振幅为( )
正确答案
解析
解:周期是振子完成一次全振动的时间,由题可知,T=0.2s,所以振子在1s内完成5次全振动,通过的路程是:S=5×4A=40cm
解得:A=2cm,故B正确.
故选:B
如图所示,弹簧振子在振动过程中,振子从a到b历时0.2s,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0.4s,则该振子的振动频率为( )
正确答案
解析
解:由于振子在a、b两点的速度相同,则a、b两点关于O点是对称的,所以O到b点的时间为0.1s,
而从b再回到a的最短时间为0.4s,则从b再回到b的最短时间为0.2s,所以从b到最大位移处的最短时间为0.1s,因此振子的振动周期为 T=0.8s,那么振子的振动频率为 f==1.25Hz.
故选:B
一个做简谐运动的物体连续通过某一位置的时间间隔为1s,紧接着再经过0.4s到达平衡位置,则简谐运动的周期为( )
正确答案
解析
解:如图所示:当物体由M点向右运动时,由M到B再回到M为1s,由M运动到A再回到O用时0.4s,
设M到O的时间为t,则由对称性可知,由M0到B再到O用时为0.4,则有:3t+0.4=1
3t=1-0.4
故t=0.2;
则周期T=1+0.4-0.2=1.2s;故A正确;
当物体由M点向左运动时,则M到A再到M为1,而由M到O为0.4,由对称性可知,由A到M为0.2,故由A到O为0.9s;
故周期为4×0.9s=3.6s;故C正确;
故选AC.
如图所示,轻质弹簧的上端悬挂在天花板上,弹簧的下端拴一小球,在外力的作用下小球静止在位置A,此时弹簧的形变量为零.如果使小球在位置A获得大小为v0(v0≠0)方向竖直向下的初速度,小球将在竖直方向上做简谐运动,小球运动到位置B时的瞬时速度为零,位置O在A、B连线的中点,则小球做简谐运动的平衡位置( )
正确答案
解析
解:小球做简谐运动,通过平衡位置时合力为零,即重力与弹簧的弹力二力平衡,此时弹簧处于伸长状态,所以平衡位置不可能在A位置.
根据对称性可知,平衡位置应在最高点与最低点之间的中点,而最高点在A点之上,所以平衡位置应在A、O之间某位置.故C正确,ABD错误.
故选:C
某质点做简谐运动,其位移与时间的关系式为:x=3sin(t+
)cm,则( )
正确答案
解析
解:A、B、C、质点做简谐运动,位移与时间的关系式为:x=3sin(t+
)cm,对照公式x=Asin(ωt+φ0),振幅为3cm,角频率为
,根据公式ω=
,周期为3s,故AB正确,C错误;
D、位移与时间的关系式为:x=3sin(t+
)cm,t=0.75s时刻,位移为:x=0;故质点在平衡位置;故D正确;
故选:ABD.
一水平振动的弹簧振子,以平衡位置O为中心在A、B两点间作简谐运动,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、振子通过平衡位置时,回复力为零,加速度为零,速度最大,故A错误;
B、振子在最大位移处速度方向改变,但其位移方向不发生改变,故B错误;
C、振子的加速度变大,说明远离平衡位置,速度一定减小,故C正确;
D、振子从A到O是加速运动,故振子从A运动到AO的中点,再运动到O点两段经历的时间不相等;故D错误;
选:C.
扫码查看完整答案与解析