一个物体沿x轴做简谐运动,振幅为8 cm,频率为0.5 Hz,在t=0时,位移为4 cm,且向x轴负方向运动,试写出用正弦函数表示的振动方程.
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一个物体沿x轴做简谐运动,振幅为8 cm,频率为0.5 Hz,在t=0时,位移为4 cm,且向x轴负方向运动,试写出用正弦函数表示的振动方程. |
答案
x=0.08sin m |
解析
设简谐运动的表达式为 x=Asin(2πft+φ) 根据题目给出的条件:A=0.08 m,f=0.5 Hz 所以x=0.08sin(πt+φ) m 又t=0时,x=0.04 m 代入上式得0.08 sin φ=0.04 解得φ=或φ= 因为在t=0时,速度的方向指向x轴负方向, 所以φ= 故所求的振动方程为x=0.08sin m. |
举一反三
关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义有以下说法,其中正确的是( ).A.回复力第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程 | B.速度第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程 | C.动能或势能第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程 | D.速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程 |
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关于水平弹簧振子做简谐运动时的能量,下列说法正确的是 ( ).A.振动能量等于在平衡位置时振子的动能 | B.振动能量等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和 | C.振动能量保持不变 | D.振动能量做周期性变化 |
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一个在水平方向做简谐运动的物体,它的振幅是4 cm,频率是2.5 Hz.物体经过平衡位置开始计时,再经过21 s,此时它对平衡位置的位移大小为( ).A.0 | B.4 cm | C.210 cm | D.840 cm |
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把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,它的平衡位置为O,在A、B间振动,如图所示,下列结论正确的是( ).
A.小球在O位置时,动能最大,加速度最小 B.小球在A、B位置时,动能最大,加速度最大 C.小球从A经O到B的过程中,回复力一直做正功 D.小球从A经O到B的过程中,回复力一直做负功 |
做简谐运动的物体,其位移随时间的变化规律为x=2sin(50πt+)cm,则下列说法正确的是( ).A.它的振幅为4 cm | B.它的周期为0.02 s | C.它的初相位是 | D.它在周期内通过的路程可能是2cm |
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