- 简谐运动的描述
- 共4463题
一弹簧振子振动过程中的某段时间内振子正在向平衡位置运动,则在这段时间内( )
正确答案
解析
解:A、振子靠近平衡位置,是加速运动,故A错误;
B、振子靠近平衡位置,位移减小;根据a=-,加速度减小;故B错误;
C、D、振子靠近平衡位置,根据F=-kx,回复力减小;故C错误,D正确;
故选:D.
如图所示,沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f均静止在各自的平衡位置,一列横波以1m/s的速度水平向右传播,t=0时到达质点a,质点a开始由平衡位置向上运动,t=1s时质点a第一次到达最高点,则在4s<t<5s这段时间内( )
正确答案
解析
解:由题意得知,质点a开始由平衡位置向上运动,t=1s时质点a第一次到达最高点,则得该波的周期为T=4s,则波长λ=vT=1×4m=4m
A、ac间距离等于半个波长,则波由a传到c的时间为2s,c起振方向向上,则在4s<t<5s这段时间内,c点已经振动的时间为2s<t<3s,从平衡位置向下运动,加速度逐渐增大.故A错误.
B、由于周期为4s,所以在4秒<t<5秒这段时间内,质点a从平衡位置向上运动,速度逐渐减小.故B错误.
C、ad间距离等于波长,则波由a传到d的时间为3s,d起振方向向上,则在4秒<t<5秒这段时间内,d点已经振动的时间为1s<t<2s,从波峰向平衡位置运动,即向下运动.故C正确.
D、af间距离等于1.25个波长,波传到f点需要5s时间,所以在4秒<t<5秒这段时间内,f还没有振动.故D正确.
故选CD
做简谐运动的质点在通过平衡位置时,在下列物理量中,具有最大值的是( )
正确答案
解析
解:做简谐运动的质点,当它通过平衡位置时位移为零,根据简谐运动中的回复力F=-kx,则知回复力等于0;由加速度与位移关系:a=-,则知加速度为0.
质点通过平衡位置时速度最大;故C正确,ABD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
做简谐运动的弹簧振子在某一段时间内速度越来越大,则这段时间内( )
正确答案
解析
解:由题意,做简谐运动的弹簧振子速度越来越大,说明振子正向平衡位置运动,而振子的位移从平衡位置指向振子所在的位置,所以振子的位移越来越小,速度方向与位移方向相反,故ACD错误,B正确.
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.
一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴坐标原点.从某时刻开始计时,经过四分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度.能正确反映振子位移x与时间t关系的图象是( )
正确答案
解析
解:根据简谐运动的特征:a=-,可知,经过四分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度,则此时振子的位移为负向最大,计时起点时,位移为正向最大,故A正确.
故选:A
做简谐运动的物体,每次经过同一位置时,都具有相同的( )
正确答案
解析
解:A、简谐运动具有重复性,每次经过同一位置时,受到的力是相同的,故根据牛顿第二定律,其加速度也是相同的,故A正确;
B、简谐运动具有重复性,每次经过同一位置时,速度有正负两个不同的方向,故速度虽然相等,但方向不一定相同,故B错误;
C、位移是相对平衡位置的有向线段,故同一位置位移相同,故C正确;
D、简谐运动具有重复性,每次经过同一位置时,速度大小相等,故动能相同,故D正确;
故选ACD.
作简谐运动的水平弹簧振子,当它每次通过同一位置时,一定相同的物理量是( )
正确答案
解析
解:A、位移是从平衡位置指向物体位置的有向线段,当它每次通过同一位置时,位移一定相同,故A正确;
B、每次经过同一位置时,速度有两个可能的方向,故速度不一定相同,故B错误;
C、根据a=-,位移相同,故加速度相同,故C正确;
D、根据F=-kx,位移相同,故回复力相同,故D正确;
故选:ACD.
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
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