题文
右图上边是一个弹簧振子的示意图,O是它的平衡位置,振子在B、C之间做简谐运动,规定以向右为正方向.下边是它的速度v移随时间t变化的图像.下面的说法中正确的是( )
A.t=2s时刻,它的位置在O点左侧4cm处
B.t="3" s时刻,它的速度方向向左,大小为2 m/s
C.t=4s时刻,它的加速度为方向向右的最大值
D.振子在一个周期内通过的路程是16cm
题型:未知 难度:其他题型
答案
C
解析
在t=2s时刻,振子达到负向最大速度,所以振子位于平衡位置O向左运动,所以A错误,在t=3时刻,振子位于左侧某处,向左运动,因为简谐运动不是匀变速运动,无法判断速度大小。B错误。在t=4s时刻,振子速度为零,位于左侧C点处,加速度为方向向右的最大值,C正确。下图为振子的v-t图像,无法判断振子的振幅,所以不能判断出振子在一个周期内通过的路程。D错误。
考点
据考高分专家说,试题“右图上边是一个弹簧振子的示意图,O是它的.....”主要考查你对 [简谐运动的图像 ]考点的理解。
简谐运动的图像
简谐运动的图像:
1、意义:表示振动物体位移随时间变化的规律,注意振动图像不是质点的运动轨迹。
2、特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线。
3、应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x,判定回复力、加速度方向,判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。
简谐运动图像问题的解法:
简谐运动图像能够反映简谐运动的运动规律,因此将简谐运动图像跟具体的运动过程联系起来是讨论简谐运动的一种好方法。
①从简谐运动图像可以直接读出不同时刻t的位移值,从而知道位移x随时间£的变化情况。
②在简谐运动图像中,用作曲线上某点切线的办法可确定各时刻质点的速度大小和方向。当切线与x 轴正方向的夹角小于90。时,速度方向与选定的正方向相同,且夹角越大表明此时速度越大;当切线与x轴正方向的夹角大于90。时,速度方向与选定的正方向相反,且夹角越大表明此时速度越小。也可以根据位移情况来判断速度的大小。因为质点离平衡位置越近,质点速度越大,而最大位移处,质点速度为零。根据位移变化趋势判定速度方向,若正位移增大,速度为正方向,若正位移减小,速度为负方向;反之,若负位移增大,速度为负方向,若负位移减小,速度为正方向。
③由于,故可以根据图像上各个时刻的 位移变化情况确定质点加速度的变化情况。同样,只要知道了位移和速度的变化情况,也就不难判断出质点在不同时刻的动能和势能的变化情况。


