时间:2019-07-11 03:20:40
1、简答题 试证明竖直方向的弹簧振子的振动是简谐运动。
参考答案:断一个振动是否为简谐运动,关键是判断它的回复力是否满足其大小与位移成正比,方向总与位移方向相反。如图所示,设振子的平衡位置为O,向下为正方向,此时弹簧的形变量为x0,根据胡克定律及平衡条件有mg-kx0=0
当振子向下偏离平衡位置为x时,回复力(即合外力)为F回=mg-k(x+x0)
综上解得F回=-kx,可见振动时的受力符合简谐运动的条件
?
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 自由落体运动在任何两个相邻的1 s内,位移的增量为
A.1 m
B.5 m
C.10 m
D.不能确定
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 做简谐振动的弹簧振子,其振子的质量为m,振动过程中的最大速率为V,从某一时刻算起,在半个周期内( )
A.弹力所做的功一定为零
B.弹力做功可能是零到mv2/2之间的某一个值
C.弹力的冲量一定为零
D.弹簧和振子系统的机械能和动量都守恒
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 一物体沿x轴做简谐运动,振幅为8 cm,频率为0.5 Hz.在t=0时,位移是4 cm,且向x轴负方向运动,试写出用正弦函数表示的振动方程x=Asin(ωt+φ).
参考答案:振动方程为x=0.08sin(πt+
) m.
本题解析:简谐运动方程的一般表达式为x=Asin(ωt+φ).根据题给条件有:A=0.08 m,ω=2πf=π,所以x="0.08sin(πt+π)" m.将t=0时x=0.04 m代入得0.04=0.08sinφ,解得初相φ=
或φ=
.因为t=0时,速度方向沿x轴负方向,即位移在减小,所以取φ=
.
所求的振动方程为x=0.08sin(πt+
) m.
本题难度:简单
5、选择题 有一弹簧振子做简谐运动,则(?)
A.加速度最大时,速度最大
B.速度最大时,位移最大
C.位移最大时,回复力最大
D.回复力最大时,速度最大
参考答案:C
本题解析:根据回复力公式
可知,位移最大,回复力最大,根据
可得,回复力最大,加速度最大,加速度最大时,速度为零;速度最大时,位移,回复力,加速度为零,故选C
点评:关键知道在平衡位置时,加速度,速度,位移,回复力等特点
本题难度:简单