平衡位置,因此位移先减小后增大,由a==-可知,加速度先减小后增大,选项C正确,选项D错误.
答案 AC
借题发挥 简谐运动图像的应用
(1)可以从图像中直接读出某时刻质点的位移大小和方向、速度方向、加速度方向、质点的最大位移.
(2)可比较不同时刻质点位移的大小、速度的大小、加速度的大小.
(3)可以预测一段时间后质点位于平衡位置的正向或负向,质点位移的大小与方向,速度、加速度的大小和方向的变化趋势.
针对训练1 一质点做简谐运动的图像如图4所示,在前2 s内具有最大负方向速度的时刻是( )
图4
A.0.5 s B.1 s
C.1.5 s D.2 s
解析 质点经过平衡位置时速度最大,速度方向也可以根据切线斜率的正、负来判断,也可以根据下一时刻位移的变化来判断,还可以根据简谐运动的过程来判断.
答案 B
二、简谐运动的表达式与相位、相位差
做简谐运动的物体位移x随时间t变化的表达式
x=Asin(2πft+φ)
1.由简谐运动的表达式我们可以直接读出振幅A、频率f和初相φ.可根据T=求周期,可以求某一时刻质点的位移x.
2.关于两个相同频率的简谐运动的相位差Δφ=φ2-φ1的理解
(1)取值范围:-π≤Δφ≤π.
(2)Δφ=0,表明两振动步调完全相同,称为同相.
Δφ=π,表明两振动步调完全相反,称为反相.
(3)Δφ>0,表示振动2比振动1超前.