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简谐运动的图像
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如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔P，在下面放一白纸带．当小球做简谐运动时，沿垂直于振动方向拉动纸带，笔P就在纸带上画出了一条振动曲线．已知在某次实验
网友投稿 2022-11-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔P，在下面放一白纸带．当小球做简谐运动时，沿垂直于振动方向拉动纸带，笔P就在纸带上画出了一条振动曲线．已知在某次实验中沿如图1所示方向拉动纸带，且在某段时间内得到如图乙所示的曲线．根据曲线回答下列问题：
（1）纸带速度的变化是______．（填“增大”、“不变”或“减小”）
（2）若已知纸带的加速度为a=2m/s
2
，且已测出图乙中x
ab
=0.54m，x
bc
=0.22m，则弹簧振子的周期T=______．
（3）若纸带做v=2m/s的匀速直线运动，从t
0
时刻，即振子经过平衡位置向y轴正方向振动时开始计时，试在图2所给的坐标中画出纸带上产生的曲线．（忽略振幅的减小）
◎ 答案
（1）小球做简谐运动，其周期是不变的；由图看出，纸带在相等时间内，比如在振子振动一个周期的时间内，通过的位移越来越大，则知纸带做加速运动．
（2）纸带做匀加速直线运动，根据公式△x=aT
2
，有：
x
ab
-x
bc
=a（
T
2
）
2
解得：T=0.8s
（3）横轴表示纸带的位移，且与时间成正比．
若纸带做v=2m/s的匀速直线运动，在一个周期内纸带通过的距离为 L=vt=2×0.8m=1.6m，振子经过平衡位置向y轴正方向振动时开始计时，图象是正弦曲线，作出纸带上产生的曲线如图所示．
故答案为：
（1）增大；
（2）0.8；
（3）如图所示．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔P，在下面放一白纸带．当小球做简谐运动时，沿垂直于振动方向拉动纸带，笔P就在纸带上画出了一条振动曲线．已知在某次实验…”主要考查了你对 【简谐运动的图像】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/381710.html
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