课外拓展


例1、一水平弹簧振子在平衡位置O点附近做简运动,它离开O点经过0.4s后第一次到达M点,再经过0.2s第二次到达M点,从弹簧振子离于O点开始计时,则( )

A.振子第三次到达M点还要经过的时间可能是1.8s

B.t1=0.5s时刻和t2=1.5s时刻弹簧长度可能相同

C.t1=时刻和t2=时刻振子加速度大小一定相等

D.t1=时刻和t2=时刻振子运动动量一定相同

解析:

  作出弹簧振子振动图线如图所示,若M点在A处,由振动图线的对称性,则有

  T=2.0s

  第三次到达M点如图象上C点所示,ΔtEC=1.8sA正确

  若M点在图象上B点所示,设ΔtHB=Δt,则

  0.4-Δt=0.2+2Δt

  

  对B选项,若M点在A处,t1=0.5s时弹簧拉伸,t2=1.5s时弹簧压缩,若M点在B处t1=0.5s=该时刻振子在图线所示的下方最大位移处,弹簧压缩.t2=1.5s时,t2=振子在图象所示上方最大位移处,弹簧拉伸,故不论M点是在图线上所描述的A点还是在B点,t1=0.5s和t2=1.5s这两个时刻弹簧长度不可能相等.B错.

  C选项:若M点在A处,T=2.0s,故这两个时刻振子偏离平衡位置位移相同.加速度相同.若M点在B处振子均在平衡位置,加速度均为零,故不论M点在A处还是在B处,振子在这二时刻其加速度相同,C正确.

  D选项:若M点在A处,T=2.0s,故这两个时刻振子偏离平衡位置位移相同,振子动能相同,但速度方向相反,振子动量方向相反,若M点在B处,振子均在平衡位置,动能最大,但速度方向相反,动量方向相反,故不论M点在A处还是在B处,在这两个时刻,

  振子的动量大小相等,方向相反,D错.

答案:A、C

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