题目
有关弹簧振子下列哪些说法是正确的:()A. 周期与振幅无关B. 振幅由系统本身性质决定C. 平衡位置处速率最大D. 在最大位移处速度为0
有关弹簧振子下列哪些说法是正确的:()
A. 周期与振幅无关
B. 振幅由系统本身性质决定
C. 平衡位置处速率最大
D. 在最大位移处速度为0
题目解答
答案
ACD
解析
本题考查弹簧振子(简谐运动)的基本性质,需掌握以下关键点:
- 周期公式:弹簧振子的周期由系统本身的性质(弹簧劲度系数$k$和振子质量$m$)决定,与振幅无关;
- 振幅的决定因素:振幅由初始条件(如初始位移、速度)决定,而非系统性质;
- 平衡位置的特征:平衡位置是回复力为零的位置,此时振子的动能最大(速率最大);
- 最大位移处的运动状态:在最大位移处,振子速度为零,动能全部转化为势能。
选项分析
A. 周期与振幅无关
弹簧振子的周期公式为 $T = 2\pi \sqrt{\dfrac{m}{k}}$,仅与质量$m$和劲度系数$k$有关,与振幅无关。正确。
B. 振幅由系统本身性质决定
振幅由初始条件(如初始位移、速度)决定,而系统性质(如$k$、$m$)仅决定周期。错误。
C. 平衡位置处速率最大
平衡位置是回复力为零的位置,此时振子的动能最大(势能最小),因此速率最大。正确。
D. 在最大位移处速度为0
最大位移处振子的动能为0,速度为0,此时势能最大。正确。