题目
弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动时,弹性力在半个周期内所做的功为( )A. (A)^2B. (A)^2C. (A)^2D. 0
弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动时,弹性力在半个周期内所做的功为( )
A.
B.
C.
D. 0
题目解答
答案
D
解析
步骤 1:理解简谐振动的性质
简谐振动是一种周期性的运动,其中物体的位移与时间的关系遵循正弦或余弦函数。在简谐振动中,物体的加速度与位移成正比,且方向相反。弹簧振子的运动是简谐振动的一个典型例子。
步骤 2:分析弹性力做功
在简谐振动中,弹性力是恢复力,其大小与位移成正比,方向与位移相反。弹性力做功等于弹性势能的变化。在半个周期内,弹簧振子从最大位移处回到平衡位置,再从平衡位置运动到另一侧的最大位移处。由于弹性势能是关于平衡位置对称的,所以半个周期内弹性力所做的功为零。
步骤 3:选择正确答案
根据上述分析,弹性力在半个周期内所做的功为零,因此正确答案是D选项。
简谐振动是一种周期性的运动,其中物体的位移与时间的关系遵循正弦或余弦函数。在简谐振动中,物体的加速度与位移成正比,且方向相反。弹簧振子的运动是简谐振动的一个典型例子。
步骤 2:分析弹性力做功
在简谐振动中,弹性力是恢复力,其大小与位移成正比,方向与位移相反。弹性力做功等于弹性势能的变化。在半个周期内,弹簧振子从最大位移处回到平衡位置,再从平衡位置运动到另一侧的最大位移处。由于弹性势能是关于平衡位置对称的,所以半个周期内弹性力所做的功为零。
步骤 3:选择正确答案
根据上述分析,弹性力在半个周期内所做的功为零,因此正确答案是D选项。