主动成长
夯基达标
1.弹簧振子由最大位移处向平衡位置运动时,下列物理量中变大的有( )
A.位移 B.振幅 C.速度 D.周期
思路解析:简谐运动的位移是从平衡位置指向某一位置的有向线段,故越接近平衡位置的地方,位移越小,A错.对于一个确定的简谐运动,其振动的周期和振幅不变,故B、D均错.在平衡位置,弹簧振子振动的能量表现为振子的动能,振子的速度最大,故C正确.
答案:C
2.如图11-2-4所示,弹簧振子的频率为5 Hz,让振子从B位置开始振动,并开始计时,则经过0.12 s时( )
图11-2-4
A.小球位于BO之间,运动方向向右 B.小球位于BO之间,运动方向向左
C.小球位于CO之间,运动方向向右 D.小球位于CO之间,运动方向向左
思路解析:频率为5 Hz,则周期为0.2 s,0.12 s=,,故0.12 s时,振子位于CO之间,且向右加速运动.
答案:C
3.一个在水平方向做简谐运动的物体,它的振幅是4 cm,频率是2.5 Hz,物体经过平衡位置开始计时,再经过21 s,此时它对平衡位置的位移大小和路程分别为( )
A.0,840 cm B.0,210 cm C.4 cm,840 cm D.4 cm,210 cm
思路解析:由题意知:,则21 s=52.5T,故物体从平衡位置开始运动21 s后,振子又回到平衡位置,则位移大小为0,运动路程s=52.5×4A=840 cm.
答案:A
4.如图11-2-5所示,在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为O,把振子拉到A点,OA=1 cm,然后释放振子,经过0.2 s,振子第一次到达O点;如果把振子拉到A′点,OA′=2 cm,则振子释放后,振子第一次到达O点所需时间为( )
图11-2-5
A.0.2 s B.0.4 s C.0.1 s D.0.3 s
思路解析:简谐运动的周期只与振动系统本身的性质有关,与振幅无关,两种情况下振子第一次到达平衡位置所需时间都是振动周期的,时间相等.
答案:A
5.质点沿x轴做简谐运动,平衡位置为坐标原点O,质点经过a点(xa=-5 cm)和b点(xb=5 cm)时速度相同,所用时间tab=0.2 s,质点由b回到a点所用最短时间tba=0.4 s,则该质点做简谐运动的频率为( )
A.1 Hz B.1.25 Hz C.2 Hz D.2.5 Hz