间是2 s,如图4所示,则( )
A.从O→B→O振子做了一次全振动
B.振动周期为2 s,振幅是10 cm
C.从B开始经过6 s,振子通过的路程是60 cm
D.从O开始经过3 s,振子处在平衡位置
解析 振子从O→B→O只完成半个全振动,选项A错误;从A→B振子也只是半个全振动,半个全振动是2 s,所以振动周期是4 s,振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,振幅A=10 cm,选项B错误;t=6 s=1T,所以振子经过的路程为4A+2A=6A=60 cm,选项C正确;从O开始经过3 s,振子处在位移最大处A或B,选项D错误.
答案 C
4. 如图所示,一水平弹簧振子在A、B间做简谐运动,平衡位置为O,已知振子的质量为M.
(1)简谐运动的能量取决于,物体振动时动能和能相互转化,总机械能.
(2)振子在振动过程中,下列说法中正确的是( )
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
(3)若振子运动到B处时将一质量为m的物体放到M的上面,且m和M无相对滑动而一起运动,下列说法正确的是( )
A.振幅不变 B.振幅减小
C.最大动能不变 D.最大动能减小
解析 (1)简谐运动的能量取决于振幅,物体振动时动能和弹性势能相互转化,总机械能守恒.
(2)振子在平衡位置两侧往复运动,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.
(3)振子运动到B点时速度恰为零,此时放上m,系统的总能量即为此时弹簧储存的