=0.3 s时速度为负,两者大小相等,方向相反,B对.从t=0到t=0.2 s的时间内,弹簧振子远离平衡位置,速度减小,动能减小,C错.t=0.2 s与t=0.6 s两个时刻,位移大小相等,方向相反,故加速度大小相等,方向相反,D错.t=0.1 s与t=0.5 s两个时刻振子的位移等值反向,速度等值反向,故动能相等,E对.
(2)①由题图知,在计时开始的时刻振子恰好以沿x轴正方向的速度通过平衡位置,此时弹簧振子有最大动能,随着时间的延长,速度不断减小,而位移逐渐增大,经T,即1 s,其位移达到最大,此时弹性势能最大.
②由题图知,t=2 s时,振子恰好通过平衡位置,此时加速度为零;随着时间的延长,位移不断增大,加速度也变大,速度不断减小,动能不断减小,弹性势能逐渐增大;当t=3 s时,加速度达到最大,速度等于零,动能等于零,弹性势能达到最大值.
【答案】 (1)ABE (2)①1 s ②见解析
3.(1)(5分) (多选)关于振子的振动过程,以下说法正确的是( )
【导学号:78510014】
A.振子在平衡位置,动能最大,势能最小
B.振子在最大位移处,势能最大,动能最小
C.振子在向平衡位置运动时,由于振子振幅减小,故总机械能减小
D.在任意时刻,动能与势能之和保持不变
E.振子在平衡位置,弹性势能一定最小
图4
(2)(10分)两根质量均可不计的弹簧,劲度系数分别为k1、k2,它们与一个质量为m的小球组成弹簧振子,静止时,两弹簧均处于原长,如图4所示.试证明弹簧振子做的运动是简谐运动.
【解析】 (1)振子在平衡位置两侧往复振动,在最大位移处速度为零,动能为零,此时弹簧的形变量最大,势能最大,所以B正确;在任意时刻只有弹簧的弹力做功,所以机械能守恒,D正确;到平衡位置处速度达到最大,动能最大,势能最小,所以A正确;振幅的大小与振子的位置无关,所以选项C错误