Question

勁度系數(shù)為20 N/m的水平彈簧振子，它的振動(dòng)圖象如圖9-9-14所示，則圖線上的P點(diǎn)反映出此時(shí)刻

A.彈簧振子的運(yùn)動(dòng)方向沿x正向

B.振子所受彈力為0.5 N，其方向沿x負(fù)向

C.由t=0到圖線上P點(diǎn)時(shí)刻振子所經(jīng)過(guò)的路程為37.5 cm

D.由t=0到圖線上P點(diǎn)所示時(shí)刻的這段時(shí)間內(nèi)，振子運(yùn)動(dòng)的位移為2.5 cm

Answer 1

解析：對(duì)選項(xiàng)A，P點(diǎn)稍后的時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的正向位移大于x_P=2.5 cm，所以可以判定質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻t_P運(yùn)動(dòng)方向沿x正向，故選項(xiàng)A正確.

對(duì)選項(xiàng)B，由圖可知P點(diǎn)在x軸上方，則位移x_P=+2.5 cm， 由F=-kx=-20×2.5×10^-2 N= -0.5 N,方向沿x負(fù)向，故選項(xiàng)B正確.

對(duì)選項(xiàng)C，由圖象知，在0-3.5 s這段時(shí)間內(nèi)，振子所通過(guò)的路程為7/4×4×5 cm= 35 cm,3.5 s末到t_P的這段時(shí)間Δt內(nèi)再通過(guò)2.5 cm，所以路程s=37.5 cm,故選項(xiàng)C正確.

對(duì)選項(xiàng)D，位移是矢量，振動(dòng)的位移是指振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于平衡位置的距離，P點(diǎn)所在位置為+2.5 cm.但運(yùn)動(dòng)的位移則是指質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間的初、末兩時(shí)刻位置的變化，在t=0時(shí)刻振子在+5 cm處，在t_P時(shí)刻振子在+2.5 cm處，所以其運(yùn)動(dòng)的位移s=-2.5 cm，其大小為2.5 cm,其方向沿x負(fù)向，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

答案：ABC