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题型: 单选题
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单选题

一个水平弹簧振子的振动周期是2s,当振子从平衡位置开始向右运动,经过1.7s时,振子的运动情况是(  )

A正在向左做加速运动

B正在向左做减速运动

C正在向右做减速运动

D正在向右做加速运动

正确答案

D

解析

解:根据题意,以水平向右为坐标的正方向,振动周期是0.20s,振子从平衡位置开始向右运动,经过0.17s时,完成了T到T之间,因此振动正在向右加速运动到平衡位置.

故选:D.

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题型: 单选题
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单选题

(2015春•内蒙古校级月考)如图所示,在一竖直悬挂的弹簧下系一质量为m的物体,再用此弹簧改系一质量为4m的物体,最后将此弹簧截断为两个等长的弹簧并联后悬挂质量为m的物体,则这三个系统的周期值之比为(  )

A1:2:

B1::2

C1:2:

D1:2:

正确答案

C

解析

解:设弹簧的劲度系数为k,当此弹簧并联时,等效劲度系数系数为2k.

据振子的周期公式T=2得:

     下端挂m的物体时:T1=2

      下端挂4m的物体时:T2=2

     两个等长的弹簧并联后:T3=2

所以T1:T2:T3=1:2:,故ABD错误,C正确.

故选:C.

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题型: 多选题
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多选题

做简谐振动的质点在通过平衡位置时,为零值的物理量有(  )

A加速度

B速度

C回复力

D动能

正确答案

A,C

解析

解:A、C:做简谐运动的质点通过平衡位置时位移为零,根据加速度与位移的关系a=-,可知a=0;

由F=-kx可知,回复力F=0.故AC正确.

B、D在平衡位置时质点速度最大,动能也最大,故BD错误.

故选:AC.

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单选题

如果存在摩擦和空气阻力,那么任何物体的机械振动严格地讲都不是简谐运动,在振动过程中振幅、周期和机械能将(  )

A振幅减小,周期减小,机械能减小

B振幅减小,周期不变,机械能减小

C振幅不变,周期减小,机械能减小

D振幅不变,周期不变,机械能减小

正确答案

B

解析

解:重力以外的力做负功则机械能要减小,故如果存在摩擦和空气阻力则机械能减小,

振子到达最大位移处速度为零,即动能为零,则势能等于机械能,由于机械能减小则势能减小,故振幅减小,

周期与振幅无关,比如单摆的振动周期T=2π只与重力加速度和摆长有关,与振幅以及回复力大小无关,故存在摩擦和空气阻力不影响其周期,即周期不变.

故选:B.

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题型: 多选题
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多选题

一个弹簧振子做简谐运动,周期为T.设 t1 时刻振子不在平衡位置,经过一段时间到 t2 时刻,此时速度与t1 时刻的速度大小相等,方向相同,若(t2-t1)<,则下列说法正确的是(  )

At2 时刻振子的加速度一定与 t1 时刻大小相等、方向相同

B从 t1 到 t2 时间内,振子的运动方向不变化

C 时刻,振子处在平衡位置

D从 t1 到 t2 时间内,振子的回复力方向不变

正确答案

B,C

解析

解:A、振子在不同位置,速度相同,则由对称性可知,这两位置关于平衡位置对称,故位移等大、反向,加速度a=- x,即加速度等大、反向、共线;故A错误;

B、由于t2-t1,故从t1到t2时间内,振子先回到平衡位置再远离平衡位置,振子的运动方向没有变化,故B正确;

C、由于t2-t1,故从t1到t2时间内,振子先回到平衡位置再远离平衡位置,在 时刻(中间时刻),振子处在平衡位置,故C正确;

D、从t1到t2时间内,位移x方向改变,回复力F=-kx,故方向也改变,故D错误;

故选BC.

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题型: 单选题
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单选题

振幅、周期和频率三个物理量主要用于描述下列哪种运动形式(  )

A匀速直线运动

B自由落体运动

C平抛运动

D简谐运动

正确答案

D

解析

解:振幅是描述振动强弱的物理量,周期和频率是描述重复性运动重复快慢的物理量;

匀速直线运动、自由落体运动、平抛运动没有重复性,简谐运动是一种周期性运动;

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

表征物体作简谐运动快慢程度的物理量是(  )

A回复力

B振幅

C频率

D位移

正确答案

C

解析

解:A、回复力F=-kx,是时刻变化的,与位移有关,故A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;

D、位移是偏离平衡位置的距离,是时刻变化的,最大位移等于振幅,反映振动的强度,故D错误;

故选C.

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单选题

如图,一根用绝缘材料制成的轻弹簧,劲度系数为k,一端固定,另一端与质量为m、带电荷量为+q的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上的A点.当施加水平向右的匀强电场E后,小球从静止开始在A、B之间做简谐运动,在弹性限度内下列关于小球运动情况说法中正确的是(  )

A小球在A、B的速度为零而加速度相同

B小球简谐振动的振幅为

C从A到B的过程中,小球和弹簧系统的机械能不断增大

D将小球由A的左侧一点由静止释放,小球简谐振动的周期增大

正确答案

C

解析

解:A、小球在A、B的速度为零,小球在A加速度方向向右,在B点的加速度的方向向左,加速度不相同.故A错误;

B、小球做简谐运动,经过平衡位置时,弹簧的伸长量为A,有:kA=qE,解得:A=,即振幅为,故B错误.

C、小球运动过程中有电场力和弹簧弹力做功,故对于弹簧和小球系统,电势能和弹性势能以及动能总量守恒,故小球从A到B的过程中,电场力做正功,电势能减小,小球和弹簧系统的机械能不断增大.故C正确;

D、弹簧振子的振动周期与小球的质量、弹簧的劲度系数以及电场力的大小有关,与振幅无关.将小球由A的左侧一点由静止释放,小球简谐振动的振幅增大,但是周期不变.故D错误.

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,在xy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为1m/s,振幅为4cm,频率为2.5Hz.在t=0时刻,P点位于其平衡位置上方最大位移处,则距P为0.2m的Q点(  )

A在0.1秒时的位移是3cm

B在0.1秒时的速度最小

C在0到0.1秒时间内的路程是4cm

D在0.1秒时的速度向下

正确答案

C

解析

解:已知简谐波的波速v=1m/s,频率f=2.5Hz,则周期为T==0.4s,波长为λ==0.4m.由题Q点距离P点为x=.2m=,两点的振动情况总是相反,t=0时刻,P点位于其平衡位置上方最大位移处,在0.1秒时P点经过平衡位置向下运动,则在0.1秒时,Q点经过平衡位置向上运动,位移为x=0,速度最大.在0到0.1秒时间内的路程Q点通过的路程等于一个振幅,即S=0.4m.

故选C

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题型: 多选题
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多选题

做简谐运动的物体,当物体的位移为负值时,下面说法正确的是(  )

A速度一定为正值,加速度一定为负值,速度一定增加

B速度一定为负值,加速度一定为正值,速度一定减小

C速度不一定为正值,加速度一定为正值,速度可能减小

D速度不一定为负值,加速度一定为正值,速度可能减小

正确答案

C,D

解析

解:A、当物体的位移为负值时,根据a=-,加速度一定为正值;

速度有两个可能的方向,如果速度也为正值,则靠近平衡位置,是加速;如果速度是负值,则远离平衡位置,是减速;

故AB错误,CD正确;

故选:CD.

下一知识点 : 简谐运动的回复力和能量
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