文档介绍
【加固训练】 光滑水平面上的弹簧振子,振子质量为50 g,若在弹簧振子被拉到最大位移处释放时开始计时,在t=0.2 s时,振子第一次通过平衡位置,此时速度为4 m/s。则在t=1.2 s末,弹簧的弹性势能为________ J;该弹簧振子做简谐运动时其动能的变化频率为________ Hz;1 min内,弹簧弹力对弹簧振子做正功的次数为________次。? 【解析】根据其周期性及对称性,则有周期T=0.8 s,振子的最大速度为4 m/s,则 最大动能Ekm= mv2=0.4 J。根据振子振动的周期性判定在t=1.2 s末,振子在最 大位移处,据机械能守恒有Ep=Ekm=0.4 J;振子的振动周期为0.8 s,则其动能的变 化周期为 =0.4 s,所以动能的变化频率为2.5 Hz。在振子振动的1个周期内 (向平衡位置运动时弹力做正功)弹力两次做正功,根据其周期性可求得1 min内 弹力做正功的次数为n= ×2次=150次。 答案:0.4 2.5 150 【核心素养-科学思维】 考点1 简谐运动的图象 1.振动图象表示振动质点的振动位移随时间的变化规律,图象的形状与起始时刻的选取和正方向的规定有关,从图象中可获得的信息: (1)振幅A和周期T。 (2)任一时刻的速度、加速度、回复力的方向及位移的大小和方向。 (3)判定任意一段时间内v、a、F、x、Ek、Ep的变化趋势。 利用图象解题时,要深刻理解图象的意义,并能做到见图象而知实际振动过程,同时也能由实际振动过程回归图象。 2.简谐运动的图象关键词转化: 【素养评价】 (2020·金华高二检测)如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图象,下列判断正确的是 ( ) A.t=2×10-3 s时刻纸盆中心的速度最大 B.t=3×10-3 s时刻纸盆中心的加速度最大 C.在0～1×10-3 s之间纸盆中心的速度方向与加