C. 第4 s末质点的速度为零
D. t=1 s和t=3 s两时刻,质点位移大小相等,方向相同
【答案】B
【解析】
由图读出质点振动的周期T=4s,则频率,A错误;质点做简谐运动,在一个周期内通过的路程是4A,t=10s=2.5T,所以在10s内质点经过的路程是,B正确;在第4s末,质点的位移为0,经过平衡位置,速度最大,C错误;由图知在t=1s和t=3s两时刻,质点位移大小相等、方向相反,故D正确.
【点睛】由振动图象能直接质点的振幅、周期,还可读出质点的速度、加速度方向等等.求质点的路程,往往根据时间与周期的关系求解,知道质点在一个周期内通过的距离是4A,半个周期内路程是2A,但不能依此类推,周期内路程不一定是A.
5.如图所示,一根水平张紧的绳子系着5个单摆,摆长自左向右依次为、、、、;若让D先摆动起来,其周期为T.在这以后,A、B、C、E各摆的情况是( )
A. B摆振幅最大 B. E摆振幅最大
C. C摆振动的周期为T D. A摆振动的周期大于T
【答案】AC
【解析】
【详解】CD:A、B、C、E四个摆在D摆振动时产生的驱动力作用下做受迫振动;尽管A、B、C、E四个摆的摆长不同,固有周期不同;但它们做受迫振动的周期都等于D摆的振动周期。故C项正确,D项错误。
AB:在A、B、C、E四个摆中,B摆的摆长等于D摆的摆长,B摆的固有频率等于D摆产生的驱动力的频率,发生共振,振幅最大。故A项正确,B项错误。
【点睛】物体做受迫振动时的频率(周期)等于驱动力的频率(周期);当驱动力的频率等于物体的固有频率时,物体的振幅最大,出现共振现象。
6.边长为a的闭合金属正三角形框架,完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中,现把框架