题文
如图11-2-9所示是一个质点的振动图象,根据图象回答下列各问题:
图11-2-9
(1)振动的振幅;
(2)振动的频率;
(3)在t="0.1" s、0.3 s、0.5 s、0.7 s时质点的振动方向;
(4)质点速度首次具有负方向最大值的时刻和位置;
(5)质点运动的加速度首次具有负方向最大值的时刻和位置;
(6)在0.6 s到0.8 s这段时间内质点的运动情况.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)5 cm (2)1.25 Hz (3)0.1 s、0.7 s时沿正方向,0.3 s、0.5 s时沿负方向 (4)0.4 s,平衡位置 (5)0.2 s,正向最大位移处 (6)由负向最大位移处向平衡位置做加速运动
解析
(1)振幅为最大位移的绝对值,从图象可知振幅A="5" cm.
(2)从图象可知周期T="0.8" s,则振动的频率:
="1.25" Hz.
(3)由各时刻的位移变化过程可判断:t="0.1" s、0.7 s时,质点的振动方向沿正方向;t="0.3" s、0.5 s时,质点的振动方向沿负方向.
(4)质点在0.4 s通过平衡位置时,首次具有负方向的速度最大值.
(5)质点在0.2 s处于正向最大位移处时,首次具有加速度负方向的最大值.
(6)在0.6 s至0.8 s这段时间内,从图象上可以看出,质点沿负方向的位移不断减小,说明质点正沿着正方向由负向最大位移处向着平衡位置运动,所以质点做加速运动.
考点
据考高分专家说,试题“如图11-2-9所示是一个质点的振动图象.....”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。


