题目
12. 做简谐运动的物体,当其位移为负时,以下说法正确的是( )A. 速度一定为正值,加速度一定为负值B. 速度一定为负值, 加速度一定为正值C. 速度不一定为负值,加速度不一定为正值D. 速度不一定为负值, 加速度一定为正值
12. 做简谐运动的物体,当其位移为负时,以下说法正确的是( )
A. 速度一定为正值,加速度一定为负值
B. 速度一定为负值, 加速度一定为正值
C. 速度不一定为负值,加速度不一定为正值
D. 速度不一定为负值, 加速度一定为正值
题目解答
答案
D. 速度不一定为负值, 加速度一定为正值
解析
本题考查简谐运动中位移、速度和加速度的关系。解题思路是根据简谐运动的加速度公式判断加速度的正负,再结合简谐运动的特点分析速度的正负。
1. 分析加速度的正负
简谐运动的加速度公式为$a = -\frac{k}{m}x$,其中$k$是劲度系数,$m$是物体质量,$x$是位移。
已知位移$x$为负,即$x\lt0$,而$k\gt0$,$m\gt0$,那么$-\frac{k}{m}\lt0$。
根据两个负数相乘得正数,可得$a = -\frac{k}{m}x\gt0$,所以加速度一定为正值。
2. 分析速度的正负
简谐运动中,物体的运动方向是不断变化的。当位移为负时,物体可能朝着负方向运动,此时速度为负;也可能朝着正方向运动,此时速度为正。
所以速度不一定为负值。