章末综合测评(一) 机械振动
(时间:60分钟 满分:90分)
1.(1)(5分)(多选)如图1所示是一做简谐运动的物体的振动图象,下列说法正确的是( )
图1
A.振动周期是2×10-2 s
B.第2个10-2 s内物体的位移是-10 cm
C.物体的振动频率为25 Hz
D.物体的振幅是10 cm
E.物体位移随时间变化的关系式为x=10 sin 4 t
(2)(10分)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20 cm,振子在2 s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(t=0),经过周期振子有负向最大位移.
①求振子的振幅和周期;
②画出该振子的位移-时间图象;
③写出振子的振动方程.
【解析】 (1)振动周期是完成一次全振动所用的时间,在图象上是两相邻极大值间的距离,所以周期是4×10-2 s.又f=,所以f=25 Hz,则A项错误,C项正确;正、负极大值表示物体的振幅,所以振幅A=10 cm,则D项正确;第2个10-2 s的初位置是10 cm,末位置是0,根据位移的概念有x=-10 cm,则B项正确.由T=4 s,ω==rad/s,故关系式为x=10 sint,E错误.
(2)①弹簧振子在B、C之间做简谐运动,故振幅A=10 cm,振子在2 s内