图4
A.从t1到t2时间内系统的动能不断增大,势能不断减小
B.从t2到t3时间内振幅不断增大
C.t3时刻振子处于平衡位置处,动能最大
D.t1、t4时刻振子的动能、速度都相同
解析:选AC t1到t2时间内,x减小,弹力做正功,系统的动能不断增大,势能不断减小,A正确;振幅是离开平衡位置的最大距离,简谐运动的振幅保持不变,从t2到t3,变化的是位移而不是振幅,B错误;t3时刻振子位移为零,处于平衡位置处,速度最大,动能最大,C正确;t1、t4时刻位移相同,即振子处于同一位置,但运动方向相反,速度等大反向,动能相同,D错误。
7.如图5所示,光滑的水平面上放有一弹簧振子,轻弹簧右端固定在滑块上,已知滑块质量m=0.5 kg,弹簧劲度系数k=240 N/m,将滑块从平衡位置O向左平移,将弹簧压缩5 cm,静止释放后滑块在A、B间滑动,则:
图5
(1)滑块加速度最大是在A、B、O三点中哪点?此时滑块加速度多大?
(2)滑块速度最大是在A、B、O三点中哪点?此时滑块速度多大?(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3 J)
解析:(1)由于简谐运动的加速度a==-x,故加速度最大的位置在最大位移处的A或B两点,加速度大小a=x=×0.05 m/s2=24 m/s2。
(2)在平衡位置O滑块的速度最大。
根据机械能守恒,有Epm=mvm2,故vm== m/s≈1.1 m/s。