做简谐运动的物体在完成一次全振动后,再次振动时则是重复上一个振动的形式,所以简谐运动具有周期性,因此在处理实际问题时,要注意多解的可能性.
(2)对称性
简谐运动过程具有对称性,关于平衡位置对称的两位置上速度、加速度、回复力、位移、动能、势能的大小均相等,且由某点到平衡位置和由平衡位置到该点或对称点的时间相等,由某点到最大位移处和由最大位移处回到该点的时间相等.
如图11所示,一个质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过A和B两点,历时2 s.质点通过B点后再经过1 s第二次通过B点,在这3 s内,质点通过的总路程为18 cm.则质点振动的周期和振幅分别是多少?
图11
【解析】 由于质点先后以相同的速度依次通过A和B两点,历时2 s,则A和B两点关于平衡位置对称,A―→O和O―→B所用时间都为1 s.质点通过B点后再经过1 s第二次通过B点,同样由对称性知B―→b所用时间为0.5 s,则=1.5 s,所以周期T=6 s.在题中所述的3 s内,质点通过的总路程为18 cm,正好等于从a到b的距离,则2A=18 cm,即A=9 cm.
【答案】 6 s 9 cm
简谐运动图象的应用 从振动图象中可得到的信息
(1)可直接读取振子在某一时刻相对于平衡位置的位移大小.
(2)从振动图象上可直接读出振幅:正(负)位移的最大值.
(3)从振动图象上可直接读出周期.
(4)可判断某一时刻振动物体的速度方向和加速度方向,以及它们的大小变化趋势.
一个质点做简谐运动的图象如图12所示,下列说法正确的是( )