解析:选B 已知该简谐运动的周期为2 s,半分钟为15个周期,一个周期的路程为4倍的振幅,故半分钟内振子经过平衡位置的次数为30次;15个周期的路程为60A,即60A=60 cm,故A=1 cm,B正确。
5.物体做简谐运动,其图象如图所示,在t1和t2两时刻,物体的( )
A.相位相同
B.位移相同
C.速度相同
D.加速度相同
解析:选C 由题图可知物体做简谐运动的振动方程为x=Asin ωt, 其相位为ωt,故t1与t2的相位不同,A错;t1时刻位移大于零,t2时刻位移小于零,B、D错;由振动图象知t1、t2时刻物体所处位置关于平衡位置对称,速率相同,且均向下振动,方向相同,C对。
6.如图所示,在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为O,把振子拉到A点,OA=1 cm,然后释放振子,经过0.2 s振子第1次到达O点,如果把振子拉到A′点,OA′=2 cm,则释放振子后,振子第1次到达O点所需的时间为( )
A.0.2 s B.0.4 s C.0.1 s D.0.3 s
解析:选A 简谐运动的周期只跟振动系统本身的性质有关,与振幅无关,两种情况下振子第1次到达平衡位置所需的时间都是振动周期的,即0.2 s,A正确。
二、多项选择题
7.下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是( )
A.振幅是矢量,方向从平衡位置指向最大位移处
B.周期和频率的乘积是一个常数
C.振幅增加,周期必然增加,而频率减小
D.做简谐运动的物体,其频率固定,与振幅无关
解析:选BD 振幅是标量,A错误;周期和频率互为倒数,即Tf=1,B正确;简谐运动的周期、频率由系统本身决定,与振幅没有关系,所以C错误,D正确。
8.一个质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.质点振动频率为4 Hz
B.在10 s内质点经过的路程为20 cm