题目
已知一质点作简谐振动振动方程为=0.02cos (50pi t-dfrac (pi )(3)),则该质点在t=2s时的速度v=( )=0.02cos (50pi t-dfrac (pi )(3))=0.02cos (50pi t-dfrac (pi )(3))=0.02cos (50pi t-dfrac (pi )(3))=0.02cos (50pi t-dfrac (pi )(3))
已知一质点作简谐振动振动方程为,则该质点在t=2s时的速度v=( )
题目解答
答案
答案:D.
解析
步骤 1:确定简谐振动的速度表达式
简谐振动的速度表达式为 $v=-\omega A\sin (\omega t-\varphi )$,其中 $\omega$ 是角频率,$A$ 是振幅,$\varphi$ 是初相位。
步骤 2:从给定的振动方程中提取参数
在给定的振动方程 $x=0.02\cos (50\pi t-\dfrac {\pi }{3})$ 中,角频率 $\omega =50\pi$,振幅 $A=0.02$,初相位 $\varphi =\dfrac {\pi }{3}$。
步骤 3:计算 t=2s 时的速度
将 $\omega$、$A$ 和 $\varphi$ 的值代入速度表达式中,得到 $v=-50\pi \times 0.02\sin (50\pi t-\dfrac {\pi }{3})$。将 t=2s 代入,得到 $v=-50\pi \times 0.02\sin (50\pi \times 2-\dfrac {\pi }{3})$。化简得到 $v=-50\pi \times 0.02\sin (100\pi -\dfrac {\pi }{3})$。由于 $\sin (100\pi -\dfrac {\pi }{3}) = -\sin (\dfrac {\pi }{3})$,所以 $v=-50\pi \times 0.02\times (-\dfrac {\sqrt {3}}{2})$。化简得到 $v=\dfrac {\sqrt {3}}{2}\pi$。
简谐振动的速度表达式为 $v=-\omega A\sin (\omega t-\varphi )$,其中 $\omega$ 是角频率,$A$ 是振幅,$\varphi$ 是初相位。
步骤 2:从给定的振动方程中提取参数
在给定的振动方程 $x=0.02\cos (50\pi t-\dfrac {\pi }{3})$ 中,角频率 $\omega =50\pi$,振幅 $A=0.02$,初相位 $\varphi =\dfrac {\pi }{3}$。
步骤 3:计算 t=2s 时的速度
将 $\omega$、$A$ 和 $\varphi$ 的值代入速度表达式中,得到 $v=-50\pi \times 0.02\sin (50\pi t-\dfrac {\pi }{3})$。将 t=2s 代入,得到 $v=-50\pi \times 0.02\sin (50\pi \times 2-\dfrac {\pi }{3})$。化简得到 $v=-50\pi \times 0.02\sin (100\pi -\dfrac {\pi }{3})$。由于 $\sin (100\pi -\dfrac {\pi }{3}) = -\sin (\dfrac {\pi }{3})$,所以 $v=-50\pi \times 0.02\times (-\dfrac {\sqrt {3}}{2})$。化简得到 $v=\dfrac {\sqrt {3}}{2}\pi$。