题目内容

2.一弹簧振子拉离平衡位置4厘米放手,弹簧振子作简谐振动,振动周期为0.5秒,则弹簧振子的振幅为0.04米,1秒内通过的位移为0米,1秒内通过的路程为0.32米.若将振子拉离平衡位置1厘米放手,该振子的频率为2赫兹.

分析 简谐振动的振幅是振子离开平衡位置的最大位移;根据振子在一个周期内通过的路程是四个振幅,求出振子在1s内通过的路程,确定振子的位置,求出位移的大小.根据周期与频率的关系求出频率.频率的大小与振幅的大小无关.

解答 解:简谐振动的振幅是振子离开平衡位置的最大位移,弹簧振子拉离平衡位置4厘米放手,所以该振子的振幅是4cm=0.04m;
1s=$\frac{1}{0.5}T=2T$,振子在一个周期内完成一次全振动,位移是0,所以2个周期后的位移是0;
根据振子在一个周期内通过的路程是四个振幅,可知振子在1s内通过的路程是:2×4A=2×4×0.4=0.32m;
振子的频率:$f=\frac{1}{T}=\frac{1}{0.5}Hz=2$Hz
频率的大小与振幅的大小无关,所以将振子拉离平衡位置1厘米放手,该振子的频率仍然是2Hz.
故答案为:0.04,0,0.32,2

点评 本题解题的关键是掌握简谐运动的周期性,知道振子在一个周期内通过的路程是四个振幅,来求解振子通过的路程,确定其位置,再求解位移大小.

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