2.2简谐运动的描述—【新教材】人教版高中物理选择性必修第一册同步检测(word含答案)

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名称 2.2简谐运动的描述—【新教材】人教版高中物理选择性必修第一册同步检测(word含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-05-09 05:58:33

文档简介

2.2简谐运动的描述
题号



总分
得分
一、单选题
把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,它围绕平衡位置O在A、B间振动,如图所示,下列结论正确的是
A.
小球在O位置时,动能最大,加速度最小
B.
小球在A、B位置时,动能最大,加速度最大
C.
小球从A经O到B的过程中,回复力一直做正功
D.
小球从B到O的过程中,振动的能量不断增加
【答案】A
【解析】
【分析】
根据弹簧振子在周期性运动过程中,速度、位移、加速度、回复力和能量的变化和之间的关系分析即可。
明确弹簧振子在周期性运动过程中,速度、位移、加速度、回复力和能量的变化和之间的关系是解题的关键和核心。
【解答】
A.振子经过平衡位置时,速度最大,位移为零,所以经过平衡位置动能最大,回复力为零,加速度为零,故A正确;
B.在A、B位置时,速度为零,动能最小,位移最大,回复力最大,加速度最大,故B错误;
C.由于回复力指向平衡位置,所以振子从A经O到B的过程中,回复力先做正功,后做负功,速度先增大后减小,故C错误;
D.小球从B到O的过程中,弹簧的形变量减小,则弹性势能不断减小,故D错误。
故选A。
甲、乙为竖直悬挂的两个弹簧振子,且悬挂振子的弹簧劲度系数相同,已知两球质量之比是,振动图像如图所示。则下列说法正确的是
A.
甲、乙两弹簧振子的振动频率之比是
B.
甲、乙两弹簧振子在10s内质点经过的路程之比是
C.
甲、乙两弹簧振子最大加速度之比是
D.
甲、乙两弹簧振子最大速度之比是
【答案】B
【解析】
【分析】
根据振动图像可以直接读出振幅、周期、速度的方向及它们的变化情况.要掌握简谐运动的特点,知道弹簧振子振动的频率与振幅无关.
D选项稍微难,考查弹簧的变力做功,因为弹簧弹力与位移x成线性关系,所以从最低点到平衡位置的这段过程中,弹簧的平均拉力等于振子处于中间位移时的弹力。
【解答】
从图中直接可以看出甲的振幅为,乙的振幅,甲的周期,乙的周期.
A、甲、乙两弹簧振子的振动周期之比为,根据,两者的频率之比为,故A错误;
B、甲10s振动了5个周期,路程为,乙10s振动了10个周期,路程为,故路程之比为,故B正确;
C、根据胡克定律可知,甲、乙的最大回复力之比为2:1,又因为两球质量之比是4:1,根据牛顿第二定律可知,甲、乙两弹簧振子最大加速度之比是1:2,故C错误;
D、经分析,当到达平衡位置时,速度最大,设此时最大速度为v,甲弹簧振子的弹簧伸长量为,在最低点时的弹簧伸长量为,
则有:,从最低点到平衡位置时,根据动能定理得:,又因为,
联立解得,所以最大速度之比为,故D错误。
故选B。
如图所示,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动.以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为时刻,一小球从距物块h高处自由落下;时,小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小以下判断正确的是
A.
B.
简谐运动的周期是
C.
内物块运动的路程为
D.
时,物块与小球运动方向相反
【答案】A
【解析】
【分析】
由振动公式可明确振动的周期、振幅及位移等;再结合自由落体运动的规律即可求得h高度;根据周期明确小球经历时的运动方向。
本题考查简谐运动的位移公式,要掌握由公式求解简谐运动的相关信息,特别是位移、周期及振幅等物理量。
【解答】
A.时,物体的位移为,对小球:,解得?,故A正确;
B.由物块简谐运动的表达式知,,,故B错误;
C.物块内路程为,故C错误;
D.,此时物体在平衡位置向下振动,则此时物块与小球运动方向相同,故D错误。
故选A。
如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动.取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是
A.
时,振子的速度方向向下
B.
时,振子在O点右侧处
C.
和时,振子的加速度完全相同
D.
到的时间内,振子的速度逐渐减小
【答案】B
【解析】
【分析】
由图象可读出振子振动的周期和振幅,振子向平衡位置运动的过程中,速度增大,加速度减小。通过分析振子位移的变化,即可判断其速度和加速度的变化。
本题考查了弹簧振子的振动图象,会判断振子的速度和加速度的变化,要知道加速度、回复力与位移的变化情况是一致的,而与速度的变化情况相反。
【解答】
A.由图象乙知,时,图象的斜率为负,说明振子的速度为负,即振子的速度方向向左,故A错误;
B.由图乙可知,周期,所以质点的振动方程,当时,即时,振子在O点右侧?cm处,故B正确;
C.和??时,振子的位移完全相反,由,知加速度大小相等,方向相反,故C错误;
D.在到??的时间内,振子的位移减小,正向平衡位置靠近,速度逐渐增大,故D错误。
故选B。
如图所示,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动.以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为时刻,一小球从距物块h高处自由落下;时,小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小以下判断正确的是
A.
B.
简谐运动的周期是
C.
内物块运动的路程为
D.
时,物块与小球运动方向相反
【答案】A
【解析】
【分析】
由振动公式可明确振动的周期、振幅及位移等;再结合自由落体运动的规律即可求得h高度;根据周期明确小球经历时的运动方向。
本题考查简谐运动的位移公式,要掌握由公式求解简谐运动的相关信息,特别是位移、周期及振幅等物理量。
【解答】
A.时,物体的位移为,对小球:,解得?,故A正确;
B.由物块简谐运动的表达式知,,,故B错误;
C.物块内路程为,故C错误;
D.,此时物体在平衡位置向下振动,则此时物块与小球运动方向相同,故D错误。
故选A。
如图所示为甲、乙两等质量的质点做简谐运动的图象,以下说法正确的是
A.
甲、乙的振幅各为2m和1m
B.
若甲、乙为两个弹簧振子,则所受回复力最大值之比为?::1
C.
乙振动的表达式为?
D.
时,甲的速度为零,乙的加速度达到最大值
【答案】C
【解析】
【分析】
由简谐运动的图象读出振幅、周期、位移,根据求回复力最大值之比.由写出乙振动的表达式.根据分析加速度的特点。
由简谐运动的图象可直接读出质点的振幅、周期、位移等.同时,要明确加速度方向总是与位移方向相反,大小与位移成正比。
【解答】
A.由图甲的振幅,乙的振幅,故A错误;
B.根据得知,若k相同,以回复力最大值之比等于振幅之比,为2:由于k的关系未知,所以所受回复力最大值之比不一定为2:故B错误;
C.乙的周期,则乙振动的表达式为,故C正确;
D.时,甲通过平衡位置,速度达到反向最大值。根据分析知乙的位移最大,加速度达到反向最大值,故D错误。
故选C。
二、多选题
所示的弹簧振子以O点为平衡位置在B、C间振动,取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向,得到如图所示的振动曲线.又曲线所给的信息可知,下列说法正确的是
A.
时,振子处在B位置
B.
时振子对平衡位置的位移为10cm
C.
时振子对平衡位置的位移为5cm
D.
如果振子的质量为,弹簧的劲度系数,则振子的最大加速度大小等
【答案】AD
【解析】
【分析】
由振动图象读出位移,可知道振子的位置,振子做的是变加速直线运动,可根据牛顿第二定律求振子的最大加速度。
本题主要考查弹簧振子的相关物理量,由振动图象可直接读出周期、振幅、振子各个时刻的位移,要知道振子做简谐运动,其基本特征是。
【解答】
A.由振动图象可知时,振子的位移为负向最大,说明振子处于B位置,故A正确;
B.由图看出,时振子对平衡位置的位移为,故B错误;
C.由于振子做的是变加速直线运动,不是匀速直线运动,所以时振子对平衡位置的位移不是5cm,故C错误;
D.由题可知,,振幅,振子的最大加速度在最大位移处,由弹簧受力和牛顿第二定律可得最大加速度大小为:,故D正确。
故选AD。
一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点。时刻振子的位移;?时刻;时刻。该振子的振幅和周期可能为
A.

B.
,8s
C.

D.
,8s
【答案】ACD
【解析】解:根据振动方程,
若,令,则,则;
令,振动方程为;
则时,,时符合题意,故A正确。
同理验证可知CD选项正确。
故选ACD
本题利用振动方程解决问题,根据题目提供的条件确定振动方程,找到符合条件的振幅和周期。
一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示,已知弹簧的劲度系数为,则
A.
图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为,方向指向x轴的负方向
B.
图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向
C.
在内振子做了次全振动
D.
在内振子通过的路程为
【答案】AB
【解析】
【分析】
本题关键要掌握简谐运动的特征:分析弹簧振子的回复力;要知道振子的加速度和回复力方向总是指向平衡位置。
根据时间与周期的关系确定全振动的次数;根据位移的变化情况分析振子的速度方向;根据求回复力的大小和方向。
【解答】
A.图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为?,方向指向x轴的负方向,故A正确;
B.图中A点对应的时刻振子正远离平衡位置,速度方向指向x轴的正方向,故B正确;
C.弹簧振子的振动周期为2s,即经过每2s振子完成一次全振动,则在内振子做了2次全振动,故C错误;
D.由C分析可知,在内振子做了2次全振动,则振子通过的路程为,故D错误。
故选AB。
一质点做简谐运动的图像如图所示,下列说法正确的是
A.
质点振动的频率为
B.
第末质点的速度为零
C.
在内质点经过的路程为
D.
在和两时刻,质点速度相同
【答案】CD
【解析】
【分析】由图可知质点振动周期、振幅及各点振动情况;再根据振动的周期性可得质点振动的路程及各时刻物体的速度。
该题考查振动的图象,图象会直观的告诉我们很多信息,故要学会认知图象,并能熟练应用.
【解答】由题图读出质点振动的周期,则频率,故A错误
B.在第末,质点的位移为0,经过平衡位置,速度最大,故B错误
C.质点做简谐运动,在一个周期内通过的路程是4A,,所以在内质点经过的路程,故C正确
D.由题图知在和两时刻相差一个周期,则质点的速度相同,故D正确。
如图甲所示的弹簧振子以O点为平衡位置在B、C间做简谐运动,取水平向右为弹簧振子位移的正方向,得到如图乙所示的振动曲线,由曲线所给的信息可知?
?
?
A.
时,振子处在B位置
B.
时,振子处在C位置
C.
时,振子的振动方向水平向左
D.
时,振子相对平衡位置的位移为
【答案】AC
【解析】
【分析】
根据图象乙能直接读出振子的位置.根据图象读出位移,写出振动方程,求出时振子对平衡位置的位移。
本题关键要理解振动图象的物理意义,知道图象的斜率表示速度,要熟练写出振动方程,从而可求得振子任意时刻的位移。
【解答】
A.由振动图象可知时,振子的位移为负向最大,说明振子处于B位置,故A正确。
B.时,振子的位移为零,振子处在O位置,故B错误;
C.时,振子的振动方向水平向左,故C正确;
D.弹簧振子的周期为,振幅为,振动方程为将代入解得,故D错误;
故选AC。
三、计算题
弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动.B、C相距某时刻振子处于O点正向右运动.经过,振子首次到达B点.求:取向右为正方向
振动的频率f和振幅A;
振子在内通过的路程及位移?
如果弹簧的,小球质量为,则末小球的加速度大小和方向是多少?
【答案】解:设振幅为A,由题意?cm,
所以?cm.
振子从O到B所用时间?s,为周期T的,
所以?s;
?Hz.
振子从平衡位置开始运动,在1个周期内通过的路程为4A,
故在?内通过的路程
?cm.
?s内振子振动了个周期,所以?s末振子到达c点,所以它的位移大小为?cm.
?s末振子到达c点,所以它的位移大小为?cm,振子加速度,方向与位移的方向相反,为向右.
答:振动的频率是,振幅是10cm;
振子在内通过的路程是110cm,位移是;
如果弹簧的,小球质量为,则末小球的加速度大小是,方向是向右.
【解析】振子在弹簧作用下做简谐运动,某时刻振子处于O点正向右运动.经过,振子首次到达b点,经过了个周期,由此即可求出振子的周期;由图可以读出振子的振幅;
振子在一个周期内通过的路程是四个振幅,根据时间与周期的关系,求出振子在内通过的路程和位移.
回复力是由弹力提供的,位移是以平衡位置为起点,然后结合胡克定律与牛顿第二定律即可求出.
本题考查振幅、周期等描述振动的基本物理量.要理解简谐运动的物体除回复力大小与位移大小成正比、方向彼此相反外,物体的运动学物理量的大小及能量相对于平衡位置有对称性.
有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动,已知B、C间的距离为,振子在内完成了10次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时,经过周期振子有负向最大加速度。
求振子的振幅和周期;
在图中作出该振子的位移时间图象;
写出振子的振动方程。
【答案】解:振子的振幅为:
振子的周期为
振子的位移--时间图象如图所示
振子的振动方程为.
答:振子的振幅为10cm,周期为;
该振子的位移--时间图象如图所示;
振子的振动方程为.
【解析】振幅是振子离开平衡位置的最大距离,B、C间的距离等于振子完成一次全振动所用的时间即为一个周期;
由振子经过平衡位置时开始计时,振动方程是正弦函数.经过周期,振子具有正向最大加速度,位移为负向最大.即可写出振子的振动方程,根据数学知识作出振子的位移时间图象;
根据图象写出振动方程即可。
本题要理解并掌握振幅和周期的概念,要能根据时刻的状态写出振动方程。
弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点间做简谐运动,在时刻,振子从O、B间的P点以速度v向B点运动;在时,振子速度第一次变为;在时,振子速度第二次变为,已知B、C之间的距离为25cm.
求弹簧振子的振幅A;
求弹簧振子振动周期T和频率f;
求振子在4s内通过的路程及末的位移大小.
【答案】解:弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点间做简谐运动,所以振幅是BC之间距离而,所以
由简谐运动的对称性可知P到B的时间与B返回P的时间是相等的,所以:;
同时由简谐振动的对称性可知:
又由于:
联立得:
所以:
内路程:
由的分析可知,从时刻,经过时间振子到达B点;所以在时刻质点又一次到达B点,所以质点的位移是。
答:弹簧振子的振幅A是;
弹簧振子振动周期T是1s,频率f是1Hz;
振子在4s内通过的路程是200cm;末的位移大小是。
【解析】本题在于关键分析质点P的振动情况,确定P点的运动方向和周期.写振动方程时要抓住三要素:振幅、角频率和初相位。
由B、C之间的距离得出振幅;
在时刻,振子从OB间的P点以速度v向B点运动,经过它的速度大小第一次与v相同,方向相反,再经过它的速度大小第二次与v相同,方向与原来相反,质点P运动到关于平衡位置对称的位置,求出周期。
由B、C之间的距离得出振幅,结合振子开始计时的位置,求出振子在4s内通过的路程;结合振子开始计时的位置然后求出末的位移大小。
弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点间做简谐运动,在时刻,振子从O、B间的P点以速度v向B点运动;在时,振子速度第一次变为;在时,振子速度第二次变为。
求弹簧振子振动周期T;
若B、C之间的距离为25cm,求振子在内通过的路程;
若B、C之间的距离为25cm,从平衡位置计时,写出弹簧振子位移表达式,并画出弹簧振子的振动图象。
【答案】解:根据弹簧振子简谐运动的对称性可得:??s
若B、C之间距离为25?cm,则振幅??cm
振子?s内通过的路程??cm
根据,?cm,
得?。振动图象为
答:弹簧振子振动周期T是;
若B、C之间的距离为25cm,振子在内通过的路程是200cm;
弹簧振子位移表达式为?,画出弹簧振子的振动图象如图。
【解析】在时刻,振子从OB间的P点以速度v向B点运动,经过它的速度大小第一次与v相同,方向相反,再经过它的速度大小第二次与v相同,方向与原来相反,质点P运动到关于平衡位置对称的位置,求出周期。
由B、C之间的距离得出振幅,从而求出振子在内通过的路程。
由B、C之间的距离得出振幅,结合振子开始计时的位置,写出振子位移表达式,画出弹簧振子的振动图象。
本题在于关键分析质点P的振动情况,确定P点的运动方向和周期。写振动方程时要抓住三要素:振幅、角频率和初相位。
如图所示为一弹簧振子的振动图象,试完成以下问题:
?
写出该振子简谐运动的表达式;
在第末到第末这段时间内,弹簧振子的加速度是怎样变化的?
该振子在前的总位移是多少?路程是多少?
【答案】解:
弹簧振子的周期为,则公式;振幅故该振子简谐运动的表达式为;
由题图可知,在时,振子恰好通过平衡位置,此时加速度为零,随着时间的持续,加速度逐渐变大,当时,加速度达到最大值。
因,而振子在一个周期内通过的路程是4A,所以振子在前100s的总路程是:;总位移为0。
答:该振子简谐运动的表达式;
?
?
?
?由题图可知,在时,振子恰好通过平衡位置,此时加速度为零,随着时间的持续,加速度逐渐变大,当时,加速度达到最大值。
?
?
?
?该振子在前100s的总位移为零,路程为5m。
【解析】本题要掌握振子简谐运动的一般表达式,知道根据三个要素:振幅A、角频率和初相位,即可求得简谐振动方程。
先由图读出周期,由公式,得到角频率,读出振幅A,则该振子简谐运动的表达式为;
据图判断加速度的变化;
振子在一个周期内通过的路程是4A,求出时间100s相对于周期的倍数,即可求得总路程,再得到总位移。
如图所示,图甲是一列简谐横波在时刻的波形图,P点是此时处在平衡位置的一个质点.图乙是质点P的振动图象.
判断这列波的传播方向;
经过时间,质点P通过的路程s;
经过,波向前传播的距离x.
【答案】解:由图乙知,时刻质点P正向上振动,所以根据波形平移法知,该波沿x轴正方向传播;
从图乙可知振动周期为,一个周期内质点通过的路程为4A,则经过时间,质点P通过的路程为:;
波速为:。
经过,波向前传播的距离。
答:这列波的传播方向沿x轴正方向;
经过时间,质点P通过的路程s是12cm;
经过,波向前传播的距离x是60m。
【解析】本题的关键要把握振动图象和波动图象的内在联系.要注意两种图象判断质点振动方向方法的区别,波动图象常用波形平移法判断质点的振动方向.而振动图象常用斜率分析质点的振动方向。
根据振动图象判断出时刻P点的振动方向,再判断波的传播方向;
图乙读出周期,由周期与时间的关系,结合题意,即可求解P点通过的路程;
由公式求出波速,由求解波传播的距离。
第2页,共16页2.2简谐运动的描述
题号



总分
得分
一、单选题
把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,它围绕平衡位置O在A、B间振动,如图所示,下列结论正确的是
A.
小球在O位置时,动能最大,加速度最小
B.
小球在A、B位置时,动能最大,加速度最大
C.
小球从A经O到B的过程中,回复力一直做正功
D.
小球从B到O的过程中,振动的能量不断增加
甲、乙为竖直悬挂的两个弹簧振子,且悬挂振子的弹簧劲度系数相同,已知两球质量之比是,振动图像如图所示。则下列说法正确的是
A.
甲、乙两弹簧振子的振动频率之比是
B.
甲、乙两弹簧振子在10s内质点经过的路程之比是
C.
甲、乙两弹簧振子最大加速度之比是
D.
甲、乙两弹簧振子最大速度之比是
如图所示,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动.以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为时刻,一小球从距物块h高处自由落下;时,小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小以下判断正确的是
A.
B.
简谐运动的周期是
C.
内物块运动的路程为
D.
时,物块与小球运动方向相反
如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动.取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是
A.
时,振子的速度方向向下
B.
时,振子在O点右侧处
C.
和时,振子的加速度完全相同
D.
到的时间内,振子的速度逐渐减小
如图所示,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动.以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为时刻,一小球从距物块h高处自由落下;时,小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小以下判断正确的是
A.
B.
简谐运动的周期是
C.
内物块运动的路程为
D.
时,物块与小球运动方向相反
如图所示为甲、乙两等质量的质点做简谐运动的图象,以下说法正确的是
A.
甲、乙的振幅各为2m和1m
B.
若甲、乙为两个弹簧振子,则所受回复力最大值之比为?::1
C.
乙振动的表达式为?
D.
时,甲的速度为零,乙的加速度达到最大值
二、多选题
所示的弹簧振子以O点为平衡位置在B、C间振动,取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向,得到如图所示的振动曲线.又曲线所给的信息可知,下列说法正确的是
A.
时,振子处在B位置
B.
时振子对平衡位置的位移为10cm
C.
时振子对平衡位置的位移为5cm
D.
如果振子的质量为,弹簧的劲度系数,则振子的最大加速度大小等
一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点。时刻振子的位移;?时刻;时刻。该振子的振幅和周期可能为
A.

B.
,8s
C.

D.
,8s
一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示,已知弹簧的劲度系数为,则
A.
图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为,方向指向x轴的负方向
B.
图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向
C.
在内振子做了次全振动
D.
在内振子通过的路程为
一质点做简谐运动的图像如图所示,下列说法正确的是
A.
质点振动的频率为
B.
第末质点的速度为零
C.
在内质点经过的路程为
D.
在和两时刻,质点速度相同
如图甲所示的弹簧振子以O点为平衡位置在B、C间做简谐运动,取水平向右为弹簧振子位移的正方向,得到如图乙所示的振动曲线,由曲线所给的信息可知?
?
?
A.
时,振子处在B位置
B.
时,振子处在C位置
C.
时,振子的振动方向水平向左
D.
时,振子相对平衡位置的位移为
三、计算题
弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动.B、C相距某时刻振子处于O点正向右运动.经过,振子首次到达B点.求:取向右为正方向
振动的频率f和振幅A;
振子在内通过的路程及位移?
如果弹簧的,小球质量为,则末小球的加速度大小和方向是多少?
有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动,已知B、C间的距离为,振子在内完成了10次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时,经过周期振子有负向最大加速度。
求振子的振幅和周期;
在图中作出该振子的位移时间图象;
写出振子的振动方程。
弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点间做简谐运动,在时刻,振子从O、B间的P点以速度v向B点运动;在时,振子速度第一次变为;在时,振子速度第二次变为,已知B、C之间的距离为25cm.
求弹簧振子的振幅A;
求弹簧振子振动周期T和频率f;
求振子在4s内通过的路程及末的位移大小.
【答案】解:弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点间做简谐运动,所以振幅是BC之间距离而,所以
由简谐运动的对称性可知P到B的时间与B返回P的时间是相等的,所以:;
同时由简谐振动的对称性可知:
又由于:
联立得:
所以:
内路程:
由的分析可知,从时刻,经过时间振子到达B点;所以在时刻质点又一次到达B点,所以质点的位移是。
答:弹簧振子的振幅A是;
弹簧振子振动周期T是1s,频率f是1Hz;
振子在4s内通过的路程是200cm;末的位移大小是。
弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点间做简谐运动,在时刻,振子从O、B间的P点以速度v向B点运动;在时,振子速度第一次变为;在时,振子速度第二次变为。
求弹簧振子振动周期T;
若B、C之间的距离为25cm,求振子在内通过的路程;
若B、C之间的距离为25cm,从平衡位置计时,写出弹簧振子位移表达式,并画出弹簧振子的振动图象。
如图所示为一弹簧振子的振动图象,试完成以下问题:
?
写出该振子简谐运动的表达式;
在第末到第末这段时间内,弹簧振子的加速度是怎样变化的?
该振子在前的总位移是多少?路程是多少?
如图所示,图甲是一列简谐横波在时刻的波形图,P点是此时处在平衡位置的一个质点.图乙是质点P的振动图象.
判断这列波的传播方向;
经过时间,质点P通过的路程s;
经过,波向前传播的距离x.
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