题文
甲、乙两弹簧振子质量相等,其振动图象如图11-1-7所示,则它们振动的机械能大小关系是E甲_________E乙(填“>”“=”或“<”);振动频率的大小关系是f甲_________f乙;在0—4 s内,甲的加速度为正向最大的时刻是____________,乙的速度为正向最大的时刻是____________.
图11-1-7
题型:未知 难度:其他题型
答案
> < 3 s 1 s、3 s
解析
想象甲、乙两弹簧振子沿x轴振动,O为其平衡位置,则联系图象可知,甲的振幅大于乙的振幅,故有E甲>E乙;甲的周期大于乙的周期,故有f甲
联系甲弹簧振子在第一周期内沿x轴的振动情形可知,在3 s时刻,甲正在负向极端位置,弹簧伸长且最大,故此刻有最大的正向加速度.
当物体通过平衡位置时速度最大,联系乙弹簧振子沿x轴振动的前两个全振动的情景,由图象知乙在1 s、3 s末两个时刻沿x轴正向通过平衡位置,故这两时刻有正向最大速度.
考点
据考高分专家说,试题“甲、乙两弹簧振子质量相等,其振动图象如图.....”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。


