Question

如图11-3-3所示为一弹簧振子的振动图象，如果振子的质量为0.2 kg，求：

图11-3-3

（1）从计时开始经过多少时间第一次达到弹性势能最大？

（2）在第2 s末到第3 s末这段时间内弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？

Answer 1

解析：本题是通过振动图象分析振动过程中各物理量变化的问题。

（1）由图知，在计时开始的时刻振子恰好以沿x轴正方向的速度通过平衡位置O，此时弹簧振子具有最大动能，随着时间的延续，速度不断减小，而位移逐渐加大，经t=z1 s，其位移达到最大，此时弹性势能最大。

（2）由图知，在t=2 s时，振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移不断加大，加速度也变大，速度不断变小，动能不断变小，弹性势能逐渐增大。当t=3 s时，加速度达到最大值，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大。

答案：①1 s  ②略