参考答案:
1.C [振子从O→B→O只完成半个全振动,A选项错误;从A→B振子也只是做了半个全振动,半个全振动的时间是2s,所以振动周期是4s,振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,振幅A=10cm,选项B错误;t=6s=1T,所以振子经过的路程为4A+2A=6A=60cm,选项C正确;从O开始经过3s,振子处在位置A或B,D选项错误.]
2.BC [振幅分别是4cm、5cm,故不同;ω都是100π,所以周期(T=)都是s;由Δφ=(100πt+)-(100πt+)=得相位差(为)恒定;Δφ≠0,即振动步调不一致.]
3.C [该题考查的是振动的对称性.根据题意,由振动的对称性可知:AB的中点(设为O)为平衡位置,A、B两点对称分布于O点两侧.质点从平衡位置O向右运动到B的时间应为tOB=×0.5s=0.25s.质点从B向右到达右方最大位移处(设为D)的时间tBD=×0.5s=0.25s.所以,质点从O到D的时间tOD=T=0.25s+0.25s=0.5s.所以T=2s.]
4.BD
解析 作出振动图象如图所示,由图象可知两点处的位移大小相等、方向相反,故A错;设经过A点的时刻为t1,经过A′的时刻如图为t2、t3、t4...;当t2、t4等经过A′时与t1时刻经过A时的速度大小相等、方向相反;当t3、t5等时刻经过A′时与t1时刻经过A时的速度相同,故B正确,C错误;每次经过A′时的动能总与经过A时的动能相同,故D正确.
5.A [不论将m由A点还是A′点释放,到达O点的时间都为四分之一周期,其周期与振幅大小无关,由振动系统本身决定,故选A.]
6.BCD [振动周期是完成一次全振动所用的时间,在图象上是两相邻极大值间的距离,所以周期是4×10-2s.又f=,所以f=25Hz,则A项错误,C项正确;正、负极大值表示物体的振幅,所以振幅A=10cm,则D项正确;第2个10-2s的初位置是10cm,末位置是0,根据位移的概念有x=-10cm,则B项正确.]
7.解析 根据简谐运动的周期性和对称性分析解决问题.作出该质点振动的图象如下图所示,则M点的位置可能有两个,即如下图所示的M1或M2.
(1)第一种情况
若是位置M1,由图可知=3s+1s=4s,T1=16s,根据简谐运动的周期性,质点第三次经过M1时所需时间为一个周期减第二次经过M点的时间,故Δt1=16s-2s=14s.
质点在20s内(即n==个周期内)的路程为20cm,故由5A1=20cm,得振幅A1=4cm.
(2)第二种情况
若是位置M2,由图可知=3s+1s=4s,T2=s.
根据对称性,质点第三次经过M2时所需时间为一个周期减第二次经过M点的时间,