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(2011·温州模拟)如图所示为一弹簧振子的振动图象,试完成以下问题:

(1)写出该振子简谐运动的表达式.
(2)在第2 s末到第3 s末这段时间内,弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的?
(3)该振子在前100 s的总位移是多少?路程是多少?
(1)  (2)见解析    (3)0  5 m
(1)由振动图象可得:A="5" cm,T="4" s, =0则,故该振子做简谐运动的表达式为:
(2)由图可知,在t="2" s时振子恰好通过平衡位置,此时加速度为零,随着时间的延续,位移值不断加大,加速度的值也变大,速度值不断变小,动能不断减小,弹性势能逐渐增大.当t="3" s时,加速度的值达到最大,速度等于零,动能等于零,弹性势能达到最大值.
(3)振子经过一个周期位移为零,路程为5×4 cm="20" cm,前100 s刚好经过了25个周期,所以前100 s振子位移x=0,振子路程s=20×25 cm="500" cm="5" m.
类型三 振动图象和波动图象的综合应用
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一列简谐横波沿x轴双向传播,波源位于原点O,振动方程为y=4sinπt(cm),两质点P、Q分别位于x1="-6" m和x2="2" m处,波源振动后右侧某时刻波形如图所示,
求:
①从波源起振后到质点P到达波谷的所有可能时间;
②从波刚传到质点Q开始,当Q通过的路程为44 cm时,质点P通过的路程是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,图甲为一列沿x轴传播的简谐波在t=0.1s时刻的波形。图乙表示该波传播的介质中x=2m处的质点at=0时起的振动图象。则
A.波沿x轴正方向传播
B.波传播的速度为40m/s
C.t=0.25s,质点a的加速度沿y轴负方向
D.t=0.25s,x=4m处的质点b的加速度沿y轴负方向

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一个在地球上做简谐运动的单摆,其振动图象如左下图所示,今将此单摆移至某一行星上,其简谐运动图象如右下图所示.若已知该行星的质量为地球质量的2倍,求该行星的半径与地球半径之比.

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甲、乙两个不同的弹簧振子,振动图象如图所示,则可知
A.振子乙的振动方程为 (cm)
B.所受回复力最大值之比F∶F=2∶1
C.振子甲速度为零时,振子乙速度最大
D.振子的振动频率之比f∶f=1∶2

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(8分)一列波沿x轴正方向传播的简谐波,在t=0时刻的波形图如图所示,已知这列波在P出现两次波峰的最短时间是0.4 s,求:?

(1)这列波的波速是多少??
(2)再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰??
(3)这段时间里R通过的路程是多少??

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

振源A带动细绳振动,某时刻形成的横波波形如图所示,在波传播到细绳上一点P时开始计时,则图中能表示P点振动图象的是(  )
  

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中,逐渐增大的物理量是( )
A.振子所受的回复力B.振子的位移
C.振子的速度D.振子的加速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图3所示,虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象.已知甲、乙两个振子质量相等,则(  )
A.甲、乙两振子的振幅分别为2 cm、1 cm
B.甲、乙两个振子的相位差总为π
C.前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值
D.第2秒末甲的速度最大,乙的加速度最大
图3

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