题文
弹簧振子从距离平衡位置5 cm处由静止释放,4 s内完成5次全振动.
(1)这个弹簧振子的振幅为________cm,振动周期为________s,频率为________Hz.
(2)4 s末振子的位移大小为多少?4 s内振子运动的路程为多少?
(3)若其他条件不变,只是使振子改为在距平衡位置2.5 cm处由静止释放,该振子的周期为多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)5 0.8 1.25 (2)5 cm 100 cm (3)0.8 s
解析
(1)根据题意,振子从距平衡位置5 cm处由静止释放,说明弹簧振子在振动过程中离开平衡位置的最大距离是5 cm,即振幅为5 cm.振子在4 s内完成5次全振动,则T=0.8 s,又因为f=
,则f=1.25 Hz.
(2)4 s内完成5次全振动,即振子又回到原来的初始位置,因而位移大小为5 cm,振子做一次全振动的路程为20 cm,则5次全振动路程为100 cm.
(3)弹簧振子的周期是由弹簧的劲度系数和振子的质量决定的,其固有周期与振幅大小无关,故周期仍为0.8 s.
考点
据考高分专家说,试题“弹簧振子从距离平衡位置5 cm处由静止释.....”主要考查你对 [简谐运动的概念 ]考点的理解。
简谐运动的概念
简谐运动:
1、机械振动的定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动,简称振动。
2、简谐运动的定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的复力的作用下振动简谐运动是最简单,最基本的机械振动叫做简谐运动。
3、简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。
4、简谐运动的判定:要判定一个物体的运动是简谐运动,首先要判定这个物体的运动是机械振动,即看这个物体是不是做的往复运动;看这个物体在运动过程中有没有平衡位置;看当物体离开平衡位置时,会不会受到指向平衡位置的回复力作用,物体在运动中受到的阻力是不是足够小。然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系,再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置,求出物体所受回复力的大小,若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。


