参考答案
1.解析:振子从B→O→C仅完成了半次全振动,所以周期T=2×1 s=2 s,振幅A=BO=5 cm。
振子在一次全振动中通过的路程为4A=20 cm,所以两次全振动中通过的路程为40 cm,3 s的时间为1.5T,所以振子通过的路程为30 cm。
答案:D
2.解析:弹簧的压缩量即为振子振动过程中偏离平衡位置的最大距离,即振幅,故振幅之比为1∶2。而对同一振动系统,其周期与振幅无关,则周期之比为1∶1。
答案:B
3.解析:因为质点做简谐运动的频率是2.5 Hz,所以周期是0.4 s,质点从平衡位置经过2.5 s是6周期,因此位移大小是4 cm,路程是4×4×(6+) cm=100 cm。
答案:B
4.解析:根据振动图象可知:该简谐运动周期T=4 s,所以频率f==0.25 Hz,A错;10 s内质点通过路程s=×4A=10A=10×2 cm=20 cm,B正确;第4 s末质点经过平衡位置,速度最大,C错;在t=1 s和t=3 s两时刻,质点位移大小相等、方向相反,D错。
答案:B
5.解析:由振动图象可以获取相关信息:某时刻振子的位移、加速度方向、速度等。例如t=1.25 s时,位移为正,则加速度为负,且振子向平衡位置移动,速度为负,故A错,同理B、D错,C正确。
答案:C
6.解析:O点是平衡位置,小球的最大位移是+5 cm或-5 cm,故选项A是不正确的。振幅是物体离开平衡位置的最大距离,反映的是振动物体振动的能力,并不说明物体一定在最大距离处,在O点的小球也能够到达最大距离处,所以小球在O点的振幅也是5 cm,故选项B是不正确的,选项C是正确的。根据一次全振动的概念知,选项D是正确的。
答案:CD
7.解析:设图中a、b两点为质点振动过程中最大位移处,若开始计时时质点从O点向右运动,从O到M过程历时3 s。在M→b→M的过程历时2 s,则有=4 s,质点第三次经过M点还需时间为Δt=T-2 s=14 s,故C正确;若开始计时时质点从O点向左运动,则O→a→O→M的过程历时3 s,从M→b→M历时2 s,显然+=4 s得T= s,质点第3次再经过M点还需时间Δt=T-2 s= s,故D正确。