题目
把单摆从平衡位置拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度 theta,然后由静止放手任其振动,从放手时开始计时。若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初相位为A. (1)/(2)piB. thetaC. (3)/(2)piD. 0
把单摆从平衡位置拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度 $\theta$,然后由静止放手任其振动,从放手时开始计时。若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初相位为
A. $\frac{1}{2}\pi$
B. $\theta$
C. $\frac{3}{2}\pi$
D. $0$
题目解答
答案
D. $0$
解析
步骤 1:理解单摆振动的运动方程
单摆的振动可以看作简谐振动,其运动方程可以用余弦函数表示。一般形式为:$x(t) = A \cos(\omega t + \phi)$,其中 $A$ 是振幅,$\omega$ 是角频率,$\phi$ 是初相位,$t$ 是时间。
步骤 2:确定初相位
题目中提到单摆从平衡位置拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度 $\theta$,然后由静止放手任其振动。这意味着在 $t=0$ 时,单摆的位移为 $A$(即最大位移),速度为 $0$。因此,当 $t=0$ 时,余弦函数的值应为 $1$,即 $\cos(\phi) = 1$。这表明初相位 $\phi$ 应为 $0$。
步骤 3:选择正确答案
根据上述分析,单摆振动的初相位为 $0$,因此正确答案是 D。
单摆的振动可以看作简谐振动,其运动方程可以用余弦函数表示。一般形式为:$x(t) = A \cos(\omega t + \phi)$,其中 $A$ 是振幅,$\omega$ 是角频率,$\phi$ 是初相位,$t$ 是时间。
步骤 2:确定初相位
题目中提到单摆从平衡位置拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度 $\theta$,然后由静止放手任其振动。这意味着在 $t=0$ 时,单摆的位移为 $A$(即最大位移),速度为 $0$。因此,当 $t=0$ 时,余弦函数的值应为 $1$,即 $\cos(\phi) = 1$。这表明初相位 $\phi$ 应为 $0$。
步骤 3:选择正确答案
根据上述分析,单摆振动的初相位为 $0$,因此正确答案是 D。