简谐运动 知识点题库

一物体沿x轴做简谐运动,振幅为12cm,周期为2s。当t=0时,位移为6cm,且向x轴正方向运动,求:

  1. (1) 初相位;

  2. (2) t=0.5s时物体的位置。

对于弹簧振子的回复力与位移的关系图象,下列图象中正确的是(  )

A . B . C . D .
如图所示,一个轻弹簧与一个质量为m=0.5 kg的小球所构成的弹簧振子放在光滑金属杆上,已知该弹簧的劲度系数k=200 N/m,O点是弹簧振子静止时的位置,今将振子向右拉10 cm到A点,此时外力对弹簧振子做功为1 J,然后由静止释放,则它在AB之间运动,不计其他阻力,求:

  1. (1) 振子在哪点的速度最大?最大速度为多少?

  2. (2) 振子在A点的位移.

  3. (3) 振子在B点的加速度.

下列几种运动中属于机械振动的是(  )

A . 乒乓球在地面上的上下运动 B . 弹簧振子在竖直方向 的上下运动 C . 秋千在空中来回运动 D . 竖于水面上的圆柱形玻璃瓶上下振动
关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系,下列说法中正确的是(  )

A . 位移减小时,加速度增大,速度增大 B . 位移方向总跟加速度方向相反,跟速度方向相同 C . 物体运动方向指向平衡位置时,速度方向跟位移方向相反 D . 物体向平衡位置运动时,做减速运动,背离平衡位置运动时,做加速运动

一列简谐横波沿x轴传播,a、b为x轴上的两质点,平衡位置分别为x=0,x=xb(xb>0).a点的振动规律如图所示.已知波速为v=1m/s,在t=1s时b的位移为0.05m,则下列判断正确的是(   )

A . 从t=0时刻起的2s内,a质点随波迁移了2m B . t=0.5s时,质点a的位移为0.05m C . 若波沿x轴正向传播,则可能xb=0.5m D . 若波沿x轴负向传播,则可能xb=2.5m
一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动.可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20cm,周期为3.0s.当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐.地面与甲板的高度差不超过10cm时,游客能舒服的登船.在一个周期内,游客能舒服登船的时间是(   )

A . 0.5s B . 0.75s C . 1.0s D . 1.5s
如图甲所示,一个重力不计的弹性绳水平放置,a、b、c是弹性绳上的三个质点。现让质点a从t=0时刻开始在竖直面内做简谐运动,其位移随时间变化的振动方程为x=20sin(5πt)cm,形成的简谐波同时沿该直线向ab和ac方向传播。在t1=0.8s时刻质点b恰好第一次到达正向最大位移处,a、b两质点平衡位置间的距离L1=1.4m,a、c两质点平衡位置间的距离L2=0.6m。求:

①此横波的波长和波速;

②在图乙中画出质点c从t=0时刻开始位移随时间变化的振动图像(要求写出计算过程)。

单摆做简谐振动时回复力是由摆球的分力提供。用单摆测重力加速度实验中,尽量做到摆线要细,弹性要小,质量要轻,其质量要摆球质量。
如图甲示,将一轻质弹簧一端固定,另一端悬挂一质量m=0.3kg的小球并使之静止。现把小球向下拉3cm,然后由静止释放并开始计时,小球在竖直方向上做简谐振动。已知弹簧的劲度系数k=300N/m,小球运动过程中弹簧始终在弹性限度内;重力加速度g取10m/s2;不计空气阻力。求:

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  1. (1) 简谐振动的振幅A
  2. (2) 小球在平衡位置下方2cm处时的回复力大小F
  3. (3) 取平衡位置为坐标原点,向下为x轴正方向,在图乙中的坐标系中定性画出小球的位移-时间图像。
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端挂在天花板上,O点为弹簧自然伸长时下端点的位置.当在弹簧下端挂钩上挂一质量为m的砝码后,砝码开始由O位置起做简谐运动,它振动到下面最低点位置A距O点的距离为l0 , 则(   )

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A . 振动的振幅为l0 B . 振幅为 图片_x0020_100002 C . 平衡位置在O点 D . 平衡位置在OA中点B的上方某一点
如图甲所示是演示简谐运动图象的装置,当漏斗下面的薄木板N被匀速地拉出时,振动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系.板上的直线OO1代表时间轴,图乙中是两个摆中的沙在各自板上形成的曲线,若板N1和板N2拉动的速度v1和v2的关系为v2=2v1 , 则板N1、N2上曲线所代表的周期T1和T2的关系为(   )

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A . T2=T1 B . T2=2T1 C . T2=4T1 D . T2= T1
一振源S带动细绳上各点上下做简谐运动,从S起振时开始用频闪照相机对绳波进行频闪拍照如图所示为频闪照相机每隔0.2s拍摄一次所得到的频闪照片,通过照片测得绳波上P、Q两点间的距离为0.8m,则下列说法中正确的是(   )

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A . 绳波的波长为1.6m B . 绳波的波速为2m/s C . 质点Q的起振方向向下 D . 从振源S起振开始,经过2s时绳上P、Q两点的振动方向相同
如图所示,把一个有孔的小球A装在轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球在沿水平x轴的光滑杆上,能够沿杆自由滑动。把小球沿x轴拉开一段距离,小球将做振幅为R的振动,O为振动的平衡位置。另一小球B在竖直平面内以O’为圆心,在电动机的带动下,沿顺时针方向做半为径R的匀速圆周运动,O与O'在同一竖直线上.用竖直向下的平行光照射小球B,适当调整B的转速,可以观察到,小球B在x方向上的“影子”和小球A在任意时刻都重合。已知弹簧劲度系数为k,小球A的质量为m,弹簧的弹性势能表达式为 ,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量.请结合以上实验,

  1. (1) 求小球B的线速度大小?
  2. (2) 推导出小球A的周期表达式
关于简谐运动,下列说法正确的是(   )
A . 物体在一个位置附近的往复运动称为简谐运动 B . 由于做简谐运动的物体受回复力作用,所以简谐运动一定是受迫振动 C . 如果物体的位移与时间关系图像是一条余弦曲线,则物体做的是简谐运动 D . 如果物体的位移与时间关系图像是一条正弦曲线,则物体做的可能不是简谐运动
弹簧振子以O点为平衡位置在A、B两点间做简谐运动,A、B之间的距离为30\text{cm}。某时刻,振子从O、B间的P点以速度v向B点运动,经1.2s振子速度第一次变为-v,再经过0.6s振子速度第二次变为-v,求:

  1. (1) 弹簧振子振动的振幅A和周期T;
  2. (2) 振子在 点时相对平衡位置的位移大小。
如左图所示为以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,右图为这个弹簧振子的振动图像,由图可知下列说法中正确的是(   )

A . 时,弹簧振子的加速度为正向最大 B . 两个时刻,弹簧振子的速度相同 C . 时间内,弹簧振子做加速度增大的减速运动 D . 时,弹簧振子有最小的位移
如图所示,弹簧振子在振动过程中,振子经过a、b两点的速度相同,若它从a经过O到b历时0.4 s,从b再回到a的最短时间为0.6 s,则该振子的振动周期为 (  )

A . 0.8 s B . 1.0 s C . 1.2 s D . 1.4 s
如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好处于原长,弹簧始终在弹性限度内,则在物体振动过程中 (  )

A . 弹簧的弹性势能和物体动能总和不变 B . 物体在最低点时的加速度大小为2g C . 物体在最低点时所受弹簧弹力大小为mg D . 弹簧的最大弹性势能等于2mgA
一质点做简谐运动的图像如图所示,则(   )

A . 在t=0.1s时,该质点的速度最大 B . 在t=0.1s时,该质点具有x轴负向最大加速度 C . 在0.1s~0.2s内质点沿x轴负方向做加速度减小的加速运动 D . 在0~0.6s时间内质点运动的路程为100cm