例题解析
例1 一个弹簧振子,第一次用力把弹簧压缩x后开始振动,第二次把弹簧压缩2x后开始振动,则两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比分别为[ ]
A.1∶2,1∶2.B.1∶1,1∶1.
C.1∶1,1∶2.D.1∶2,1∶1.
分析 振动的周期只决定于振动体本身固有的性质,对弹簧振子则由振子的质量与弹簧的劲度系数决定,与起振时的初始位移大小无关.
大处,振子的加速度也越大.所以两情况中的最大加速度之比为1∶2.答C.
例2 一个作简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过相距10cm的A、 B两点,历时0.5s(图).过B点后再经过t=0.5s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点,则质点振动的周期是 [ ]
A.0.5s.B.1.0s.C.2.0s.D.4.0s.
分析 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
质点从B向右到达右方极端位置(设为D)的时间
所以,质点从O到D的时间
所以 T=2s.答C.
说明 本题的关键是认识振动的对称性.如图所示,设C、D为质点振动中左方和右方的极端位置,则由对称性可知:
质点从B→D→B的时间一定等于质点从A→C→A的时间,tBDB=tACA=0.5s.
所以,质点振动周期T=tAB+tBDB+tBA+tACA=2s.