一个弹簧振子沿X轴作简谐运动,已知弹簧的劲度系数为K=15.8质量M=0.1Kg在t=0时物体对平

作者&投稿:贠武 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
大学物理简谐振动~

简谐振动标准通式:x=Acos(ωt+φ0) (1)
速度表达式 : v=-Aωsin(ωt+φ0) (2)
ω=√(k/m)=√(15/0.1)=√150
将初始条件 t=0 , x0=0.05m , v0=-0.82m/s 代入(1)(2)联立解:
A=√(x0^2+v0^2/ω^2)=A=√0.05^2+0.82^2/(√150)^2)=0.0835m
tanφ0=-v0/(ωx0)=-(-0.82/(√150)0.05)=1.34 , φ0=53.3度=0.296π
用旋转矢量图判断φ0所在象限, φ0=53.3度=0.296π 在第一象限与v0为负,x0为正相吻合,正确。简谐振表达式:x=0.0835cos((√150)t+0.296π)

7.
(1) T=2π(m/k)^1/2=0.63s
ω=2π/T=10rad/s
(2) x0=AcosΦ v0=-Aωsinφ
v0=±ω(A^2-X0^2)^1/2=±1.3m/s
cosφ=7.5/15=1/2 φ=π/3
(3) X=15cos(10t+π/3)

简谐振动运动方程通解
位移 x=Asin(ωt+a) (1)
速度 v=x'=Aωcos(ωt+a) (2)
加速度 a=x''=-Aω^2sin(ωt+a) (3)

角频率ω=√(k/m)=√(15.8/0.1)=12.57/s
t=0时 x=0.05m 代入(1) 0.05=Asina (a)
t=0时 v=-0.628m/s 代入(2) -0.628=Aωcosa (b)
(a)(b)联立 初相位a=-π/4 ,振幅A=-0.07m

简谐振动运动方程
位移 x=-0.07*sin(12.57t-π/4) (1)'
速度 v=-0.88*cos(12.57ωt-π/4) (2)'
加速度 a=11*sin(12.57t-π/4) (3)'

题目已知量K无单位(我作为Si 制单位处理)。

简谐振动的运动方程一般表达式为 X=A * sin(ω t+Φ),A是振幅(为正值),Φ是初相

速度是 V=dX / dt=A ω * cos(ω t+Φ)
  由于角频率 ω=2π / T ,周期 T=2π*根号(M / K)
即 T=2π 根号(0.1 / 15.8)=0.16 π 秒
那么 ω=2π /(0.16 π)=12.5 弧度 / 秒
  由 t=0时,X=0.05米,V=-0.628 米 / 秒  得
0.05=A *sinΦ
-0.628=A ω cosΦ
显然 sinΦ>0, cosΦ<0
那么 Φ 是第二象限的角
得 0.05 / (-0.628)=(tanΦ)/ ω
即 tanΦ=ω * 0.05 / (-0.628)=12.5 * 0.05 / (-0.628)=-0.9952≈-1
所以 Φ=3π / 4

又由 0.05=A *sinΦ 得
振幅是 A=0.05 / sinΦ=0.05 / [ ( 根号2) / 2 ]=0.05*根号2=0.071米

可见,弹簧振子的运动表达式为 X=0.071 * sin[ 12.5 t +(3π / 4)] 米

一个弹簧振子沿X轴作简谐运动,已知弹簧的劲度系数为K=15.8质量M=0.1Kg...
答:简谐振动运动方程 位移 x=-0.07*sin(12.57t-π/4) (1)'速度 v=-0.88*cos(12.57ωt-π/4) (2)'加速度 a=11*sin(12.57t-π/4) (3)'

一个弹簧振子沿X轴作简谐运动,已知弹簧的劲度系数为K=15.8质量M=0.1Kg...
答:简谐振动运动方程 位移 x=-0.07*sin(12.57t-π/4) (1)'速度 v=-0.88*cos(12.57ωt-π/4) (2)'加速度 a=11*sin(12.57t-π/4) (3)'

一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴坐标原点.从某时刻开始...
答:A、回复力:F=-kx加速度:a=Fm故有a=-kmx经14周期振子具有正方向的最大加速度,故结合上述公式得到:此时振子有负方向的最大位移,A图符合,故A正确;B、经14周期振子位移为零,故B错误;C、经14周期振子位移正向最大,故C错误;D、经14周期振子位移为零,故D错误;故选A.

一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴坐标原点。从某时刻开始...
答:D 试题分析:弹簧振子的回复力:F=-kx,加速度 , 故有 ;经 周期振子具有正方向的最大加速度,振子有负方向的最大位移,所以开始位置振子有正方向的最大位移,所以D图和题意相符合。故选D点评:振子在振动的过程中,在平衡位置加速度为零,此时速度最大;在最大位移处,加速度最大,速...

一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴坐标原点。从某时刻开始...
答:振子的位移是负向最大,A图中,经过 振子的加速度为正向最大,B图中,经过 振子的加速度为零,C图中,经过 振子的加速度为负向最大,D图中,经过 振子的加速度为零,所以只有A符合题意,故选A点评:本题关键是根据回复力公式和加速度公式得到加速度与位移关系式,然后逐项讨论.

一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴的坐标原点.从某时刻...
答:由题,某一时刻作计时起点(t=0),经14周期,振子具有正方向最大加速度,则其位移为负方向最大,说明t=0时刻质点经过平衡位置向负方向运动,故C正确.故选C

如图所示,一个弹簧振子沿x轴在B、C之间做简谐振动(箭头方向正),O是...
答:可知当振子从B点向O点运动经过P点时,振子的位移向左,为负,故A正确.B、回复力方向总指向平衡位置O,所以振子经过P点的回复力方向向右,为正,故B错误.C、振子向右运动,速度为正,故C错误.D、加速度方向与回复力方向相同,则振子经过P点时加速度方向向右,为正,故D错误.故选:A ...

一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡 位置O为x轴坐标原点。从某时刻开始...
答:采纳吧 选a,四分之一周期有x正向最大周期,当然只能在x轴负轴最远处

某弹簧振子沿x轴
答:故A正确;B、t=2s时,振子位于平衡位置正在向下运动,振子的速度最大,方向向下,加速度为0,故B错误;C、t=3s时,振子位于负向最大位移处,振子的速度为零,加速度最大,故C错误;D、t=4s时,振子位于平衡位置正在向上运动,振子的速度为正,加速度为0,故D错误.故选:A.

一弹簧振子在水平x轴方向作简谐运动,周期为T,它由平衡位置0点沿x轴...
答:振子的简谐运动表达式y=Asinωt,ω=2πT,即A2=Asin2πTtsinπ6=12,当ωt=π6时,所以t=π62πT=T12,故选:B.