[解析] (1)设振幅为A,则有2A=BC=20 cm,所以
A=10 cm。
(2)从B首次到C的时间为周期的一半,因此
T=2t=1 s;
再根据周期和频率的关系可得
f==1 Hz。
(3)振子一个周期通过的路程为4A=40 cm,即一个周期运动的路程为40 cm,
s=×4A=5×40 cm=200 cm
5 s的时间为5个周期,又回到起始点B,位移大小为10 cm。
[答案] (1)10 cm (2)1 s 1 Hz (3)200 cm
10 cm
(1)求振动物体在一段时间内通过路程的依据:
①振动物体在一个周期内通过的路程一定为四个振幅,则在n个周期内通过的路程必为n·4A;
②振动物体在半个周期内通过的路程一定为两倍振幅;
③振动物体在内通过的路程可能等于一倍振幅,还可能大于或小于一倍振幅,只有当初始时刻在平衡位置或最大位移处时,内通过的路程才等于振幅。
(2)计算路程的方法是:先判断所求时间内有几个周期,再依据上述规律求路程。
简谐运动的周期性和对称性问题 1.周期性
做简谐运动的物体经过一个周期或几个周期后,能回复到原来的状态。
2.对称性
如图所示,物体在A和B之间运动,O点为平衡位置,C和D两点关于O点对称,则:
(1)时间的对称
①振动质点来回通过相同的两点间经过的时间相等,如tDB=tBD;
②质点经过关于平衡位置对称的等长的两线段时间相等,图中tOB=tBO=tOA=tAO,tOD=tDO=tOC=tCO。