13.如图所示为一单摆及其振动图像,根据图回答:
(1)单摆的振幅为________,频率为________,摆长约为________;图中所示周期内位移x最大的时刻为________.
(2)若摆球从E指向G为正方向,为最大摆角,则图像中O、A、B、C点分别对应单摆中________点.一周期内加速度为正且减小,并与速度同方向的时间范围是一势能增加且速度为正的时间范围是________。
(3)单摆摆球多次通过同一位置时,下述物理量变化的是________.
A.位移 B.速度 C.加速度 D.动量 E.动能 F.摆线张力
(4)当在悬点正下方O'处有一光滑水平细钉可挡住摆线,且,则单摆周期为________s,挡后绳张力________。
三、解答题
14.已知弹簧振子的质量是2 g,当它运动到平衡位置左侧2 cm时受到的回复力是4 N,求:
当它运动到平衡位置右侧4 cm时,受到的回复力的大小和方向以及加速度的大小和方向.
15.如图1l-3-12所示,竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体,mA=0.1 g,mB=0.5 g,系统静止时弹簧伸长15 cm,若剪断A、B间的细绳,A做简谐振动,其最大加速度和振幅是多少?(g取10 m/s2)
【答案与解析】
一、选择题
1.【答案】B
【解析】所有振动都必须有回复力,而只有满足F=- x的才是简谐运动,A项错误;简谐运动中,速度方向在向平衡位置运动时,与位移方向相反,在远离平衡位置时,与位移方向相同,B项正确;由于F=- x,因而加速度最大时,位移最大,而此时速度最小,C项错误;综上知D项错误.
2.【答案】B
【解析】由题图像可知t1时刻位移为-2.5 cm,t2时刻位移为2.5 cm,又由公式F=- x知t1、t2两时刻回复力Fl、F2大小相等、方向相反,即加速度大小相等、方向相反,故A、C、D三项错误,而tl、t2时刻速度大小、方向相同.
3.【答案】A、C
【解析】物体向平衡位置运动时,回复力与运动方向同向,做正功,A项正确;加速度与速度